認識CAN總線(xiàn)

它又有什么特點(diǎn)呢？

1、什么是CAN總線(xiàn)

介紹CAN總線(xiàn)之前我們先來(lái)介紹下什么是總線(xiàn)吧：總線(xiàn)將分散的有通信能力的測量控制設備作為網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)，連接成能相互溝通信息，共同完成自控任務(wù)的控制網(wǎng)絡(luò )。就像這樣

簡(jiǎn)單說(shuō)，現場(chǎng)總線(xiàn)就是以數字通信替代了傳統4-20mA模擬信號及普通開(kāi)關(guān)量信號的傳輸，是連接智能現場(chǎng)設備和自動(dòng)化系統的全數字、雙向、多站的通信系統。而今天要講的CAN總線(xiàn)就是是國際上應用最廣泛的現場(chǎng)總線(xiàn)之一。（這么NB?。?/p>

CAN控制器通過(guò)組成總線(xiàn)的2根線(xiàn)（CAN-H和CAN-L）的電位差來(lái)確定總線(xiàn)的電平，在任一時(shí)刻，總線(xiàn)上有2種電平：顯性電平和隱性電平。

“顯性”具有“優(yōu)先”的意味，只要有一個(gè)單元輸出顯性電平，總線(xiàn)上即為顯性電平，并且，“隱性”具有“包容”的意味，只有所有的單元都輸出隱性電平，總線(xiàn)上才為隱性電平。（顯性電平比隱性電平更強）。

總線(xiàn)上執行邏輯上的線(xiàn)“與”時(shí)，顯性電平的邏輯值為“0”，隱性電平為“1”。

下圖顯示了一個(gè)典型的CAN拓撲連接圖。

連接在總線(xiàn)上的所有單元都能夠發(fā)送信息，如果有超過(guò)一個(gè)單元在同一時(shí)刻發(fā)送信息，有最高優(yōu)先級的單元獲得發(fā)送的資格，所有其它單元執行接收操作。

2、CAN協(xié)議的特點(diǎn)
CAN協(xié)議具有以下特點(diǎn)。
(1)多主控制
在總線(xiàn)空閑時(shí)，所有的單元都可開(kāi)始發(fā)送消息（多主控制）。
最先訪(fǎng)問(wèn)總線(xiàn)的單元可獲得發(fā)送權（CSMA/CA方式*1）。
多個(gè)單元同時(shí)開(kāi)始發(fā)送時(shí)，發(fā)送高優(yōu)先級ID消息的單元可獲得發(fā)送權。
(2)消息的發(fā)送
在CAN協(xié)議中，所有的消息都以固定的格式發(fā)送?？偩€(xiàn)空閑時(shí)，所有與總線(xiàn)相連的單元都可以開(kāi)始發(fā)送新
消息。兩個(gè)以上的單元同時(shí)開(kāi)始發(fā)送消息時(shí)，根據標識符（Identifier以下稱(chēng)為ID）決定優(yōu)先級。ID并不
是表示發(fā)送的目的地址，而是表示訪(fǎng)問(wèn)總線(xiàn)的消息的優(yōu)先級。兩個(gè)以上的單元同時(shí)開(kāi)始發(fā)送消息時(shí)，對各消
息ID的每個(gè)位進(jìn)行逐個(gè)仲裁比較。仲裁獲勝（被判定為優(yōu)先級最高）的單元可繼續發(fā)送消息，仲裁失利的
單元則立刻停止發(fā)送而進(jìn)行接收工作。
(3)系統的柔軟性
與總線(xiàn)相連的單元沒(méi)有類(lèi)似于“地址”的信息。因此在總線(xiàn)上增加單元時(shí)，連接在總線(xiàn)上的其它單元的軟硬
件及應用層都不需要改變。
(4)通信速度
根據整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的規模，可設定適合的通信速度。
在同一網(wǎng)絡(luò )中，所有單元必須設定成統一的通信速度。即使有一個(gè)單元的通信速度與其它的不一樣，此單元
也會(huì )輸出錯誤信號，妨礙整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的通信。不同網(wǎng)絡(luò )間則可以有不同的通信速度。
(5)遠程數據請求
可通過(guò)發(fā)送“遙控幀”請求其他單元發(fā)送數據。
(6)錯誤檢測功能·錯誤通知功能·錯誤恢復功能
所有的單元都可以檢測錯誤（錯誤檢測功能）。
檢測出錯誤的單元會(huì )立即同時(shí)通知其他所有單元（錯誤通知功能）。
正在發(fā)送消息的單元一旦檢測出錯誤，會(huì )強制結束當前的發(fā)送。強制結束發(fā)送的單元會(huì )不斷反復地重新發(fā)送
此消息直到成功發(fā)送為止（錯誤恢復功能）。
(7)故障封閉
CAN可以判斷出錯誤的類(lèi)型是總線(xiàn)上暫時(shí)的數據錯誤（如外部噪聲等）還是持續的數據錯誤（如單元內部
故障、驅動(dòng)器故障、斷線(xiàn)等）。由此功能，當總線(xiàn)上發(fā)生持續數據錯誤時(shí)，可將引起此故障的單元從總線(xiàn)上
隔離出去。
(8)連接
CAN總線(xiàn)是可同時(shí)連接多個(gè)單元的總線(xiàn)?？蛇B接的單元總數理論上是沒(méi)有限制的。但實(shí)際上可連接的單元
數受總線(xiàn)上的時(shí)間延遲及電氣負載的限制。降低通信速度，可連接的單元數增加；提高通信速度，則可連接

CAN總線(xiàn)是個(gè)非常“機智”的總線(xiàn)，有很廣泛的應用，其通信協(xié)議比較復雜，這里篇幅有限不能詳細介紹，網(wǎng)上資料很全，有感興趣的小伙伴可以去學(xué)習。CAN有很多有用的機制，想要完全理解CAN通信的原理需要下一定的功夫。