现场总线与工业以太网CAN总线.ppt

第4章CAN总线4.1概述4.1概述
（2）网络上的节点（信息）可分成不同的优先级可以满足不同的实时要求。
（3）CAN总线采用非破坏性位仲裁总线结构机制，当两个节点同时向网络上传送信息时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据，大大节省了总线冲突裁决时间；最重要的是在网络负载很重的情况下，也不会出现网络瘫痪的情况（以太网则可能）。
（4）可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播几种传送方式接收数据。
（5）直接通信距离最远可达10km（速率5Kbps以下）。

（6）通信速率最高可达1MB/s（此时距离最长40m）。
（7）节点数实际可达110个。
（8）采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，这样传输时间短，受干扰的概率低，且具有极好的检错效果。可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。
（9）每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，保证了数据出错率极低。
（10）通信介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维，一般采用廉价的双绞线即可，无特殊要求。
（11）节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上的其他操作不受影响。
CAN总线协议已被国际标准化组织认证，技术比较成熟，控制的芯片已经商品化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的数据通讯。
CAN控制器工作于多主方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了节点地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主节点轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差；
CAN总线通过CAN控制器接口芯片两个输出端的电平状态，可以保证不会出现象在RS-485网络中，当系统有错误，4.1.2发展背景及应用情况今天，在欧洲几乎每一辆新客车均装配有CAN局域网。同样，CAN也用于其他类型的交通工具，甚至工业控制等领域也被大量使用。CAN已经成为全球范围内最重要的总线之一。2000年，全球市场销售超过1亿个CAN器件。
２．标准化与一致性
1990年，BoschCAN规范（CAN2.0版）被提交给国际标准化组织，于1993年11月出版了CAN的国际标准ISO11898，除了CAN协议外，它也规定了最高至1Mbps波特率时的物理层。同时，在国际标准ISO11519-2中也规定了CAN数据传输中的容错方法。1995年，国际标准ISO11898进行了扩展，以附录的形式说明了29位CAN标识符。当前，修订的CAN规范正在标准化中。ISO11898-1称为“CAN数据链路层”，ISO11898-2称为“非容错CAN物理层”，ISO11898-3称为“容错CAN物理层”。国际标准ISO11992（卡车和拖车接口）和了大量的CAN控制器。从1990年后期起，亚洲的半导体厂商也开始提供CAN控制器。
从1992年起，奔驰公司开始在高级轿车中使用CAN技术。第一步使用电子控制器通过CAN对发动机进行管理；第二步使用控制器接收人们的操作信号。这就使用了2个物理上独立的CAN总线系统，它们通过网关连接。其他的汽车厂商在他们的汽车上也使用2套CAN总线系统。
现在，继Volvo、Saab、Volkswagen、BMW之后，Renault和Fiat也开始在他们的汽车上使用CAN总线。不仅如此，由于CAN总线的突出优势，其应用已经发展到了几乎涵盖所有的网络控制领域。
接发电机
底盘网络

图上较粗线代表CAN总线，它连接了传动装置控制中央单元、灯控单元、门控单元、座椅控制单元、空调单元以及仪表盘控制单元等等。较细线代表LIN总线，由LIN总线构成的LIN网络作为CAN网络的辅助网络，连接了车窗控制单元、雨刷控制单元、天窗控制单元等低速设备。
CAN数据传输舒适系统网络与动力传动系统网络通过网桥相互通信。
LIN网络（LocalInterconnectNetwork），由汽车厂商为汽车开发，作为CAN网络的辅助网络，目标应用在低端系统，不需要CAN的性能、带宽以及复杂性。LIN的工作方式是一主多从，单线双向低速传送数据（最高20K位/秒），与CAN相比具有更低的成本，且基于UART接口，无需硬件协议控制器，使系统成本更低。4.2CAN的物理层4.2CAN的物理层4.2.1CAN的网络拓扑4.2.2CAN的物理媒体连接隐性状态4.3CAN协议规范在以前版本的CAN规范中，数据链路层的LLC子层和MAC子层的服务及功能分别被解释为“对象层”和“传输层”。
•逻辑链