控制器局域網(wǎng)總線(CAN,Controller Area Network)是一種用于實(shí)時(shí)應(yīng)用的串行通訊協(xié)議總線,它可以使用雙絞線來(lái)傳輸信號(hào),是世界上應(yīng)用*****的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。CAN協(xié)議用于汽車(chē)中各種不同元件之間的通信,以此取代昂貴而笨重的配電線束。該協(xié)議的健壯性使其用途延伸到其他自動(dòng)化和工業(yè)應(yīng)用。CAN協(xié)議的特性包括完整性的串行數(shù)據(jù)通訊、提供實(shí)時(shí)支持、傳輸速率高達(dá)1Mb/s、同時(shí)具有11位的尋址以及檢錯(cuò)能力??刂破骶钟蚓W(wǎng)CAN( Controller Area Network)屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇,是一種有效支持分布式控制系統(tǒng)的串行通信網(wǎng)絡(luò)。在仲裁期間,每一個(gè)發(fā)送器都對(duì)發(fā)送位的電平與被監(jiān)控的總線電平進(jìn)行比較。浦東新區(qū)進(jìn)口汽車(chē)CAN
隨著CAN總線在各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,對(duì)其的通信格式標(biāo)準(zhǔn)化也提出了更嚴(yán)格的要求。1991年CAN總線技術(shù)規(guī)范(Version2.0)制定并發(fā)布。該技術(shù)規(guī)范共包括A和B兩個(gè)部分。其中2.0A給出了CAN報(bào)文標(biāo)準(zhǔn)格式,而2.0B給出了標(biāo)準(zhǔn)的和擴(kuò)展的兩種格式。美國(guó)的汽車(chē)工程學(xué)會(huì)SAE在2000年提出了J1939協(xié)議,此后該協(xié)議成為了貨車(chē)和客車(chē)中控制器局域網(wǎng)的通用標(biāo)準(zhǔn)。CAN總線技術(shù)也在不斷發(fā)展。傳統(tǒng)的CAN是基于事件觸發(fā)的,信息傳輸時(shí)間的不確定性和優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)是它固有的缺陷。虹口區(qū)認(rèn)可汽車(chē)CAN在同一系統(tǒng)中標(biāo)識(shí)符是,不可能有兩個(gè)站發(fā)送具有相同標(biāo)識(shí)符的報(bào)文。
當(dāng)總線上傳輸消息密度較小時(shí),這些缺陷對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性影響較小;但隨著在總線上傳輸消息密度的增加,系統(tǒng)實(shí)時(shí)性能會(huì)急劇下降。為了滿足汽車(chē)控制對(duì)實(shí)時(shí)性和傳輸消息密度不斷增長(zhǎng)的需要,改善CAN總線的實(shí)時(shí)性能非常必要。于是,傳統(tǒng)CAN與時(shí)間觸發(fā)機(jī)制相結(jié)合產(chǎn)生了TTCAN(Time-Triggered CAN),ISO11898-4己包含了TTCAN。 TTCAN總線和傳統(tǒng)CAN總線系統(tǒng)的區(qū)別是:總線上不同的消息定義了不同的時(shí)間槽(Timer Slot)。依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/開(kāi)放系統(tǒng)互連(International Standardi-zation Organization/Open SystemInterconnection,ISO/OSI)參考模型,CAN的ISO/OSI參考模型的層結(jié)構(gòu)。
CAN總線已被公認(rèn)為是**有前途的幾種現(xiàn)場(chǎng)總線之一。因其高性能價(jià)格比、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等突出優(yōu)點(diǎn)深得越來(lái)越多的研發(fā)人員的青睞。本文以RS485總線為比較對(duì)象,討論了CAN總線的特點(diǎn),較詳細(xì)地介紹了基于CAN總線分布式控制系統(tǒng)智能節(jié)點(diǎn)硬件和軟件的設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)過(guò)程。現(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn)之一,被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。它出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、可靠數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)有力技術(shù)支持。CAN(Controller Area Network)屬于現(xiàn)場(chǎng)總線范疇,它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制串行通信網(wǎng)絡(luò)。較之許多RS-485基于R線構(gòu)建分布式控制系統(tǒng)而言,基于CAN總線分布式控制系統(tǒng)在以下方面具有明顯優(yōu)越性:但是CAN協(xié)議并沒(méi)有具體定義這兩種狀態(tài)的具體實(shí)現(xiàn)方式。
斜率正比于引腳8上電流輸出。為進(jìn)一步提高系統(tǒng)抗干擾能力,在CAN控制器SJA1000和CAN控制器接口82C250之間加接6N137光電隔離芯片,并采用DC-DC變換器隔離電源。通信信號(hào)傳輸?shù)綄?dǎo)線端點(diǎn)時(shí)會(huì)發(fā)生反射,反射信號(hào)會(huì)干擾正常信號(hào)傳輸,因而總線兩端接有終端電阻R1、R2,以消除反射信號(hào),其阻值約等于傳輸電纜特性阻抗。軟件設(shè)計(jì)CAN總線節(jié)點(diǎn)要有效、實(shí)時(shí)地完成通信任務(wù),軟件的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵,也是難點(diǎn)。它主要包括節(jié)點(diǎn)初始化程序、報(bào)文發(fā)送程序、報(bào)文接收程序位傳輸速率不同的CAN系統(tǒng)速度不同,但在一個(gè)給定的系統(tǒng)里,位傳輸速率是,并且是固定的。濱湖區(qū)通常汽車(chē)CAN
其中2.0A給出了CAN報(bào)文標(biāo)準(zhǔn)格式,而2.0B給出了標(biāo)準(zhǔn)的和擴(kuò)展的兩種格式。浦東新區(qū)進(jìn)口汽車(chē)CAN
因此,發(fā)送節(jié)點(diǎn)將一直監(jiān)視總線信號(hào)已確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)中至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)正確地接收到所發(fā)信息。應(yīng)答界定符是應(yīng)答域中第二個(gè)隱性位,由此可見(jiàn),應(yīng)答間隙兩邊有兩個(gè)隱性位:CRC域和應(yīng)答界定位。7)幀結(jié)束域:每一個(gè)數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀均由一串七個(gè)隱性位的幀結(jié)束域結(jié)尾。這樣,接收節(jié)點(diǎn)可以正確檢測(cè)到一個(gè)幀的傳輸結(jié)束。(2)錯(cuò)誤幀錯(cuò)誤幀由兩個(gè)不同的域組成:***個(gè)域是來(lái)自控制器的錯(cuò)誤標(biāo)志;第二個(gè)域?yàn)殄e(cuò)誤分界符。1)錯(cuò)誤標(biāo)志:有兩種形式的錯(cuò)誤標(biāo)志。①***(Active)錯(cuò)誤標(biāo)志。它由6個(gè)連續(xù)顯性位組成。浦東新區(qū)進(jìn)口汽車(chē)CAN
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