首先,CAN控制器工作于多主方式,网络中各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构逐位仲裁方式竞争向总线发送数据,且CAN协议废除了站地址编码,而代之以对通信数据进行编码,这可使不同节点同时接收到相同数据,这些特点使得CAN总线构成网络各节点之间数据通信实时性强,并且容易构成冗余结构,提高系统可靠性和系统灵活性。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站轮询方式进行,系统实时性、可靠性较差;当信号传输距离达到10km时,CAN仍可提供高达50kbit/s的数据传输速率。认可汽车CAN诚信合作
而且,CAN具有完善通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现,从而**降低系统开发难度,缩短了开发周期,这些是只**有电气协议RS-485所无法比拟。另外,与其它现场总线比较而言,CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点一种已形成国际标准现场总线。这些也是CAN总线应用于众多领域,具有强劲市场竞争力重要原因。硬件电路设计CAN遵循ISO标准模型,分为数据链路层和物理层。在工程上,这两层通常由CAN控制器和收发器实现。当前,市面上有两种CAN总线器件可供选择:一种是带有片上CAN微控制器,如P8XC591/2、87C196CA/CB、MC68376、PowerPC555等,使用这种集成器件方便用户制作印制板,电路图也更紧凑;另外一种是**CAN控制器,如Philips常见汽车CAN商家是由德国博世公司在20世纪80年代专门为汽车行业开发的一种串行通信总线。
当一个站要向其它站发送数据时,该站的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片,并处于准备状态;当它收到总线分配时,转为发送报文状态。CAN芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出,这时网上的其它站处于接收状态。每个处于接收状态的站对接收到的报文进行检测,判断这些报文是否是发给自己的,以确定是否接收它。由于CAN总线是一种面向内容的编址方案,因此很容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置。我们可以很容易地在CAN总线中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修改。
1991年9月Bosch公司制定并发布了CAN技术规范(Version2.0)。该技术规范包括A和B两部分。2.0A给出了曾在CAN技术规范版本1.2中定义的CAN报文格式,而2.0B给出了标准的和可扩展的两种CAN报文格式。此后,1993年11月ISO正式颁布了道路交通运输工具数字交换高速通信控制器局部网国际标准(1SOll898m高速CAN)以及低速标准(ISOll519—低速CAN)。美国汽车工程师学会(sAE)等组织和团体也以CAN协议为基础颁布本组织的标准,遵循IS0/osI标准模型,CAN总线分为数据链路层和物理层。在CAN2.0标准中对数据链路层和物理层进行了详细的定义,其中物理层具有很大的灵活性,方便用户根据实际情况进行选择。依据国际标准化组织/开放系统互连参考模型,CAN的ISO/OSI参考模型的层结构。
第七,信号调制解调方式采用不归零(NRZ)编码/解码方式,并采用插入填充位技术。第八,数据位具有显性“0”(Dominantbit)和隐性“1”(Recessivebit)两种逻辑值,采用时钟同步技术,具有硬件自同步和定时时间自动跟踪功能。LLC子层的主要功能是:为数据传送和远程数据请求提供服务,确认由LLC子层接收的报文已被接收,并为恢复管理和通知超载提供信息。MAC子层的功能主要是传送规则,亦即控制帧的结构、执行仲裁、错误检测、出错标定和故障界定。物理层的功能是有关全部电气特性在不同节点问的实际传送。仲裁(Arbitration) 只要总线空闲,任何节点都可以向总线发送报文。认可汽车CAN诚信合作
随着CAN总线在各个行业和领域的广泛应用,对其的通信格式标准化也提出了更严格的要求。认可汽车CAN诚信合作
在仲裁期间,每一个发送器都对发送位的电平与被监控的总线电平进行比较。如果电平相同,则这个单元可以继续发送,如果发送的是“隐性”电平而监视到的是“显性”电平,那么这个单元就失去了仲裁,必须退出发送状态。(9)总线状态 总线有“显性”和“隐性”两个状态,“显性”对应逻辑“0”,“隐性”对应逻辑“1”。“显性”状态和“隐性”状态与为“显性”状态,所以两个节点同时分别发送“0”和“1”时,总线上呈现“0”。CAN总线采用二进制不归零(NRZ)编码方式,所以总线上不是“0”,就是“1”。但是CAN协议并没有具体定义这两种状态的具体实现方式。认可汽车CAN诚信合作
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