一、CAN總線原理- -簡(jiǎn)介
CAN(Controller Area Network)，中文名稱為控制器局域網(wǎng)絡(luò)，通常稱為CAN bus，即CAN總線。是由德國(guó)BOSCH(博世)公司研究開發(fā)的，現(xiàn)已成為ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議，是目前在國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的開放式現(xiàn)場(chǎng)總線之一。
二、CAN總線原理- -報(bào)文
CAN總線以報(bào)文的形式發(fā)送數(shù)據(jù)，每組報(bào)文的前十一位字符為標(biāo)識(shí)符(在同一個(gè)系統(tǒng)中，標(biāo)識(shí)符是唯一的)，不包含具體發(fā)送數(shù)據(jù)，是對(duì)報(bào)文優(yōu)先級(jí)的定義，我們將報(bào)文的這種格式稱為面向內(nèi)容的編址方案。
三、CAN總線原理- -幀結(jié)構(gòu)
幀可以分為數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、錯(cuò)誤幀和過載幀四種類型。CAN總線上傳輸?shù)拇蟛糠侄际菙?shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)幀負(fù)責(zé)攜帶數(shù)據(jù)從發(fā)送器到接收器;遠(yuǎn)程幀是由總線單元發(fā)出的，負(fù)責(zé)請(qǐng)求發(fā)送相同的數(shù)據(jù)幀;錯(cuò)誤幀可由任何單元在檢測(cè)到總線錯(cuò)誤時(shí)發(fā)出;過載幀用于在兩數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀中提供延時(shí)。
四、CAN總線原理
CAN總線以廣播的方式從一個(gè)節(jié)點(diǎn)向另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)的CPU把將要發(fā)送的數(shù)據(jù)和標(biāo)識(shí)符發(fā)送給本節(jié)點(diǎn)的CAN芯片，并使其進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài);一旦該CAN芯片收到總線分配，就變?yōu)榘l(fā)送報(bào)文狀態(tài)，該CAN芯片將要發(fā)送的數(shù)據(jù)組成規(guī)定的報(bào)文格式發(fā)出。此時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中其他的節(jié)點(diǎn)都處于接收狀態(tài)，所有節(jié)點(diǎn)都要先對(duì)其進(jìn)行接收，通過檢測(cè)來判斷該報(bào)文是否是發(fā)給自己的。
由于CAN總線是面向內(nèi)容的編址方案，因此容易構(gòu)建控制系統(tǒng)對(duì)其靈活地進(jìn)行配置，使其可以在不修改軟硬件的情況下向CAN總線中加入新節(jié)點(diǎn)。
五、CAN總線原理- -特點(diǎn)
(1)多主機(jī)方式工作：網(wǎng)絡(luò)上任意節(jié)點(diǎn)可在任意時(shí)刻其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，通信方式靈活;
(2)網(wǎng)絡(luò)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有不同的優(yōu)先級(jí)，可以滿足實(shí)時(shí)性的要求;
(3)采用非破壞性仲裁總線結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)上傳送信息時(shí)，優(yōu)先級(jí)高的優(yōu)先傳送;
(4)傳送方式有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)全局廣播三種;
(5)通信距離可達(dá)6km;通信速率可達(dá)1MB/s;節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)110個(gè);
(6)采用的是短幀結(jié)構(gòu)，每幀有8個(gè)有效字節(jié);
(7)具有可靠的檢錯(cuò)機(jī)制，使得數(shù)據(jù)的出錯(cuò)率極低;
(8)當(dāng)發(fā)送的信息遭到破壞后，可自動(dòng)重發(fā);
(9)節(jié)點(diǎn)在嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)自動(dòng)切斷與總線聯(lián)系，以免影響總線上其他操作;
