對比:CAN總線(xiàn)和RS485總線(xiàn)
CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò )(Controller Area Network, CAN)的簡(jiǎn)稱(chēng),是由研發(fā)和生產(chǎn)汽車(chē)電子產(chǎn)品著(zhù)稱(chēng)的德國B(niǎo)OSCH公司開(kāi)發(fā)了的,并最終成為國際標準(ISO11898)。是國際上應用最廣泛的現場(chǎng)總線(xiàn)之一。 在北美和西歐,CAN總線(xiàn)協(xié)議已經(jīng)成為汽車(chē)計算機控制系統和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標準總線(xiàn),并且擁有以CAN為底層協(xié)議專(zhuān)為大型貨車(chē)和重工機械車(chē)輛設計的J1939協(xié)議。近年來(lái),其所具有的高可靠性和良好的錯誤檢測能力受到重視,被廣泛應用于汽車(chē)計算機控制系統和環(huán)境溫度惡劣、電磁輻射強和振動(dòng)大的工業(yè)環(huán)境。
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rs-485采用半雙工工作方式,支持多點(diǎn)數據通信。rs-485總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )拓撲一般采用終端匹配的總線(xiàn)型結構。即采用一條總線(xiàn)將各個(gè)節點(diǎn)串接起來(lái),不支持環(huán)形或星型網(wǎng)絡(luò )。 rs-485采用平衡發(fā)送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線(xiàn)收發(fā)器具有高靈敏度,能檢測低至200mv的電壓,故傳輸信號能在千米以外得到恢復。 有些rs-485收發(fā)器修改輸入阻抗以便允許將多達8倍以上的節點(diǎn)數連接到相同總線(xiàn)。rs-485最常見(jiàn)的應用是在工業(yè)環(huán)境下可編程邏輯控制器內部之間的通信。

CAN總線(xiàn)和RS485總線(xiàn)應用概述
以往,PC與智能設備通訊多借助RS232、RS485、以太網(wǎng)等方式,主要取決于設備的接口規范。但RS232、RS485只能代表通訊的物理介質(zhì)層和鏈路層,如果要實(shí)現數據的雙向訪(fǎng)問(wèn),就必須自己編寫(xiě)通訊應用程序,但這種程序多數都不能符合ISO/OSI的規范,只能實(shí)現較單一的功能,適用于單一設備類(lèi)型,程序不具備通用性。
在RS232或RS485設備聯(lián)成的設備網(wǎng)中,如果設備數量超過(guò)2臺,就必須使用RS485做通訊介質(zhì),RS485網(wǎng)的設備間要想互通信息只有通過(guò)“主(Master)”設備中轉才能實(shí)現,這個(gè)主設備通常是PC,而這種設備網(wǎng)中只允許存在一個(gè)主設備,其余全部是從(Slave)設備。而現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)是以ISO/OSI模型為基礎的,具有完整的軟件支持系統,能夠解決總線(xiàn)控制、沖突檢測、鏈路維護等問(wèn)題?,F場(chǎng)總線(xiàn)設備自動(dòng)成網(wǎng),無(wú)主/從設備之分或允許多主存在。在同一個(gè)層次上不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品可以互換,設備之間具有互操作性。
現在的總線(xiàn)格式很多,CAN相對于其他的總線(xiàn)有什么特點(diǎn)?首先,就比較一下大家耳熟能詳的485總線(xiàn), 485總線(xiàn)只是一種電平標準,并不是什么新的協(xié)議,與232差不多,當然這么說(shuō)不是很恰當,但是有助于大家理解。
CAN總線(xiàn)PK RS485總線(xiàn)
CAN(Controller Area Network)屬于現場(chǎng)總線(xiàn)的范疇,它是一種有效支持分布式控制或實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò )。較之目前RS-485基于R線(xiàn)構建的分布式控制系統而言,基于CAN總線(xiàn)的分布式控制系統在以下方面具有明顯的優(yōu)越性:
1)CAN控制器工作于多主方式,網(wǎng)絡(luò )中的各節點(diǎn)都可根據總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)優(yōu)先權(取決于報文標識符)采用無(wú)損結構的逐位仲裁方式競爭向總線(xiàn)發(fā)送數據,且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼,而代之以對通信數據進(jìn)行編碼,這可使不同的節點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數據,這些特點(diǎn)使得CAN總線(xiàn)構成的網(wǎng)絡(luò )各節點(diǎn)之間的數據通信實(shí)時(shí)性強,并且容易構成冗余結構,提高系統的可靠性和系統的靈活性。而利用RS-485只能構成主從式結構系統,通信方式也只能以主站輪詢(xún)的方式進(jìn)行,系統的實(shí)時(shí)性、可靠性較差。
2)CAN總線(xiàn)通過(guò)CAN控制器接口芯片82C250的兩個(gè)輸出端CANH和CANL與物理總線(xiàn)相連,而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài),CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證不會(huì )出現像在RS-485網(wǎng)絡(luò )中,當系統有錯誤,出現多節點(diǎn)同時(shí)向總線(xiàn)發(fā)送數據時(shí),導致總線(xiàn)呈現短路,從而損壞某些節點(diǎn)的現象。而且CAN節點(diǎn)在錯誤嚴重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能,以使總線(xiàn)上其他節點(diǎn)的操作不受影響,從而保證不會(huì )出現象在網(wǎng)絡(luò )中,因個(gè)別節點(diǎn)出現問(wèn)題,使得總線(xiàn)處于“死鎖”狀態(tài)。
3)CAN具有完善的通信協(xié)議,可由CAN控制器芯片及其接口芯片來(lái)實(shí)現,從而大大降低了系統的開(kāi)發(fā)難度,縮短了開(kāi)發(fā)周期,這些是只僅僅有電氣協(xié)議的RS-485所無(wú)法比擬的。
RS-485與CAN-bus的特性對比

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