鼓楼区机械设备汽车CAN

CAN总线已被公认为是**有前途的几种现场总线之一。因其高性能价格比、实现简单等突出优点深得越来越多的研发人员的青睐。本文以RS485总线为比较对象，讨论了CAN总线的特点，较详细地介绍了基于CAN总线分布式控制系统智能节点硬件和软件的设计以及实现过程。现场总线是当今自动化领域技术发展热点之一，被誉为自动化领域计算机局域网。它出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠数据通信提供了强有力技术支持。CAN(Controller Area Network)属于现场总线范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制串行通信网络。较之许多RS-485基于R线构建分布式控制系统而言，基于CAN总线分布式控制系统在以下方面具有明显优越性：但是CAN协议并没有具体定义这两种状态的具体实现方式。鼓楼区机械设备汽车CAN

CAN总线的物理层是将ECU连接至总线的驱动电路。ECU的总数将受限于总线上的电气负荷。物理层定义了物理数据在总线上各节点间的传输过程，主要是连接介质、线路电气特性、数据的编码/解码、位定时和同步的实施标准。总线竞争的原则BOSCH CAN基本上没有对物理层进行定义，但基于CAN的ISO标准对物理层进行了定义。设计一个CAN系统时，物理层具有很大的选择余地，但必须保证CAN协议中媒体访问层非破坏性位仲裁的要求，即出现总线竞争时，具有较高优先权的报文获取总线竞争的原则，所以要求物理层必须支持CAN总线中隐性位和显性位的状态特征。机械设备汽车CAN常用知识由于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。

在没有发送显性位时，总线处于隐性状态，空闲时，总线处于隐性状态；当有一个或多个节点发送显性位，显性位覆盖隐性位，使总线处于显性状态。在此基础上，物理层主要取决于传输速度的要求。从物理结构上看，CAN节点的构成如图7-8所示。在CAN中，物理层从结构上可分为三层：分别是物理信号层(Physical Layer Signaling，PLS)、物理介质附件(Physical MediaAttachment，PMA)层和介质从属接口(Media Dependent：Inter-face，MDI)层。其中PLS连同数据链路层功能由CAN控制器完成，PMA层功能由CAN收发器完成，MDI层定义了电缆和连接器的特性。

帧类型在报文传输时，不同的帧具有不同的传输结构，下面将分别介绍四种传输帧的结构，只有严格按照该结构进行帧的传输，才能被节点正确接收和发送。(1)数据帧由七种不同的位域(Bit Field)组成：帧起始(Start of )、仲裁域(Arbitration Field)、控制域(Control Field)、数据域(DataField)、CRC域(CRC Field)、应答域(ACK Field)和帧结尾(End of )。数据域的长度可以为0～8个字节。1)帧起始(SOF)：帧起始(SOF)标志着数据帧和远程帧的起始，*由一个“显性”位组成。在CAN的同步规则中，当总线空闲时(处于隐性状态)，才允许站点开始发送(信号)。所有的站点必须同步于首先开始发送报文的站点的帧起始前沿(该方式称为“硬同步”)。于是，传统CAN与时间触发机制相结合产生了TTCAN（Time-Triggered CAN），ISO11898-4己包含了TTCAN。

(7)远程数据请求(Remote Data Request) 通过发送远程帧，需要数据的节点请求另一节点发送相应的数据。回应节点传送的数据帧与请求数据的远程帧由相同的标识符命名。(8)仲裁(Arbitration) 只要总线空闲，任何节点都可以向总线发送报文。如果有两个或两个以上的节点同时发送报文，就会引起总线访问碰撞。通过使用标识符的逐位仲裁可以解决这个碰撞。仲裁的机制确保了报文和时间均不损失。当具有相同标识符的数据帧和远程帧同时发送时，数据帧优先于远程帧。当总线上传输消息密度较小时，这些缺陷对系统的实时性影响较小；机械设备汽车CAN常用知识

当几个站同时竞争总线读取时，这种配置十分重要。鼓楼区机械设备汽车CAN

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；鼓楼区机械设备汽车CAN

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