CAN总线协议的特点总结

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文章导读:通过学习我们已经对CAN总线协议的相关内容有了一定掌握了。现在我们来对它的特点进行一下总结。希望能够让大家巩固一下这方面的知识。

相信大家通过一系列的CAN总线协议文章,对这个总线协议也有了一定的了解了。现在我们来对这个协议进行一下总结。首先还是让我们来了解一下CAN总线协议的CAN总线协议的位定时要求,之后我们在对CAN总线协议的特点进行一下分析。

CAN总线协议的位定时要求

标称位速率是指理想发送器在没有重新同步的情况下每秒发送的位数量。标称位速率的倒数即为标称位时间。不同的CAN系统中,CAN的位速率不同。但在一个给定的CAN系统中,位速率是一定的,其最大值受所选用的CAN控制器类型、收发器和物理介质等因素的影响,可在一定范围内自由设定。CAN总线的数据传输速率最高可达1Mbit/s,通常用石英晶体振荡器作为时钟发生器,可以独立地进行位定时的参数设置,这样即使网络中节点之间的时钟周期不一样,仍可获得相同的位速率。

可以把标称位时间划分成为几个不重叠的时间片段,它们是同步段、传播段、相位缓冲段1和相位缓冲段2。

CAN总线特点的分析

CAN总线通信接口集成了CAN总线协议的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的成帧处理。CAN总线的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码。数据帧的标识码可由11位或29位组成,CAN2.0B规定在标识符的前7位不能同时为逻辑零,这种按数据帧编码的方式,还可使不同的节点同时接收到相同的数据。数据段长度最多为8字节,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。同时,8字节不会占用过长的总线时间,从而保证了通信的实时性。CAN总线协议采用CRC,并可提供相应的错误处理功能,保证数据通信的可靠性。CAN具有以下特性:

1)CAN为多主方式工作,不分主从,通信方式灵活,通过报文标识符通信,无需站地址等节点信息;

2)CAN上的节点信息分成不同的优先级,可满足不同的实时要求;

3)CAN采用非破坏性总线仲裁技术,当多个节点同时向总线发送信息时,优先级较低的节点会主动地退出发送,而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据,从而大大节省了总线冲突仲裁时间。尤其是在网络负荷很重的情况下,也不会出现网络瘫痪情况;

4)CAN只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式的数据传送与接收,无需专门的“调度”;

5)CAN的直接通信距离最远可达10km;

6)CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路,目前可达110个。报文标识符可达204.8种(CAN2.0A),而CAN2.0B的报文标识符几乎不受限制;

7)CAN总线协议采用短帧结构,传输时间短,受干扰概率低,具有极好的检错效果。CAN的每帧信息都有CRC及其他检错措施,降低了数据出错概率。CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响;

8)cAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤,选择灵活。

CAN总线在汽车电子系统中已得到广泛应用,成为欧洲汽车制造业的主体行业标准,代表着汽车电子控制网络的主流发展趋势。现代汽车越来越多地采用电子装置控制,例如发动机的定时注油控制,加速、制动控制及防抱死制动系统(ABS)等。世界上很多著名的汽车制造厂商,如Volkswagen(大众)、Benz(奔驰)、BMW(宝马)、Porsche(保时捷)、Rolls.Royce(劳斯莱斯)、Jaguar(美洲豹)等公司都已经采用CAN总线来实现汽车内部控制系统的数据通信。

责任编辑:佟健 来源: CSDN
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