CAN總線使用總結(jié)

CAN 是Controller Area Network 的縮寫(xiě)（以下稱為CAN），是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。在汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對(duì)安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制 系統(tǒng)被開(kāi)發(fā)了出來(lái)。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對(duì)可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)“減少線束的 數(shù)量”、“通過(guò)多個(gè)LAN，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要，1986 年德國(guó)電氣商博世公司開(kāi)發(fā)出面向汽車的CAN 通信協(xié)議。此后，CAN 通過(guò)ISO11898 及ISO11519 進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

CAN總線使用總結(jié)

一，can總線是由德國(guó)BOSCH公司提出，目的是為了解決汽車內(nèi)部硬件信號(hào)線的復(fù)雜走線

二，CAN：controller area area：控制器局域網(wǎng)絡(luò)

三，can總線的特點(diǎn)：

與一般的通信總線相比，ＣＡＮ總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。

　　１，CAN為多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，不分主從

　?。?，ＣＡＮ節(jié)節(jié)點(diǎn)只需通過(guò)對(duì)報(bào)文的標(biāo)志符進(jìn)行濾波就可以方便的實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播等

幾種傳送接收方式；

　　３，ＣＡＮ總線采用非破壞總線仲裁技術(shù)。當(dāng)發(fā)生沖突時(shí)，優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)自動(dòng)退出發(fā)送，而優(yōu)先級(jí)高

的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而大大節(jié)省了總線沖突仲裁時(shí)間。尤其是在負(fù)載很重的情況下，也不

會(huì)出現(xiàn)癱瘓情況（以太網(wǎng)則可能）。

　　４，在報(bào)文標(biāo)識(shí)符上，ＣＡＮ上的節(jié)點(diǎn)分成不同的優(yōu)先級(jí)，可滿足不同的實(shí)時(shí)要求，優(yōu)先級(jí)高的數(shù)據(jù)

最多可在１３４us內(nèi)得到傳輸；

　?。?，ＣＡＮ的直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)１０ＫＭ（速率在５kbps以下），通信速率最高可達(dá)１Ｍbps，　

（此時(shí)通信距離最長(zhǎng)為４０m）；

　?。?，ＣＡＮ上的節(jié)點(diǎn)數(shù)主要取決于總線驅(qū)動(dòng)電路，目前可達(dá)１１０個(gè)；

　?。罚瑘?bào)文采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時(shí)間短，受干擾概率低，保證了數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低；

　?。?，ＣＡＮ的每幀信息都在ＣＲＣ校驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施，具有極好的檢錯(cuò)效果；

　?。?，ＣＡＮ的通信介質(zhì)為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活；

　?。保?，ＣＡＮ節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響；

　?。保保茫粒慰偩€具有較高的性價(jià)比。

四，can總線的系統(tǒng)構(gòu)成及數(shù)據(jù)傳輸原理

（一），系統(tǒng)構(gòu)成

1，CAN控制器：接收來(lái)自微控制器的數(shù)據(jù)，并處理發(fā)送給收發(fā)器，同時(shí)，也接收來(lái)自收發(fā)器的數(shù)據(jù)，處理傳給微控制器。

2，CAN收發(fā)器：總線驅(qū)動(dòng)

四，can總線的的通信協(xié)議

（一），網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)

可分為三個(gè)層：目標(biāo)層，傳送層，物理層，如下圖所示

物理層：規(guī)定了信號(hào)的傳輸過(guò)程中的電氣特性（如傳輸方式及傳輸介質(zhì)）及信號(hào)特性；

傳送層：幀組織，總線仲裁，錯(cuò)誤檢測(cè)等；

目標(biāo)層：信息識(shí)別，為應(yīng)用層提供接口；

其上述分層按iso/osi也可以分為兩層：物理層，數(shù)據(jù)鏈路層（即目標(biāo)層和傳送層）。

（二），位表達(dá)

CAN協(xié)議中有兩種邏輯位表達(dá)方式

1.當(dāng)總線線上發(fā)送的都是弱位時(shí)，總線的狀態(tài)就是弱位（邏輯1）；

2.當(dāng)總線上有強(qiáng)位出現(xiàn)時(shí)，弱位信號(hào)讓位于強(qiáng)位信號(hào)，即總線上顯示強(qiáng)位信號(hào)（邏輯0）；

（三），幀類型

1.數(shù)據(jù)幀：傳送數(shù)據(jù)，攜帶數(shù)據(jù)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)如下圖(標(biāo)準(zhǔn)格式)所示。

數(shù)據(jù)幀由7種不同的位域組成：起始域，仲裁域，控制域，數(shù)據(jù)據(jù)域，CRC域，應(yīng)答域，幀結(jié)束域。

起始域：表示數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀的開(kāi)始，它由一個(gè)強(qiáng)位組成，主要用于接收狀態(tài)下的CAN控制器的硬同

步。

仲裁域：由信息標(biāo)志符及RTR位組成，當(dāng)多個(gè)CAN控制器同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，在仲裁域要進(jìn)行面向位的

沖突仲裁。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)格式里，標(biāo)志符由11位組成，用于提供信息地址和優(yōu)先級(jí)，其發(fā)送的順序?yàn)镮D28~ID18

（注：高7位不允許均為弱的現(xiàn)象）；對(duì)于擴(kuò)展格式，仲裁域由１１位的基本ＩＤ（ID28~ID18）和１８位

的擴(kuò)展ＩＤ（ＩＤ１７~ＩＤ０）組成，格式與標(biāo)準(zhǔn)格式略有不同，詳見(jiàn)書(shū)Ｐ２５。ＲＴＲ為：遠(yuǎn)地請(qǐng)求發(fā)

送位，數(shù)據(jù)幀里為顯性，遠(yuǎn)程幀里為隱性。當(dāng)can總線上接收節(jié)點(diǎn)想請(qǐng)求某節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，就向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)

送一遠(yuǎn)程幀，用標(biāo)志符指出節(jié)點(diǎn)地址，同時(shí)置RTR位為高。如果尋址節(jié)點(diǎn)立即發(fā)送數(shù)據(jù)，則使用相同的標(biāo)

志符，總線不會(huì)產(chǎn)生沖突，因?yàn)榇藭r(shí)數(shù)據(jù)幀的RTR位為低（數(shù)據(jù)強(qiáng)位）。在擴(kuò)展幀里ＳＲＲ位取代了RTR

位。