CAN总线_制定主从通讯协议-初级
基于CAN总线技术的主从式通信系统
基于CAN总线技术的主从式通信系统
基于CAN总线技术的主从式通信系统是一种常用的现代工业
通信技术,用于实现工业自动化控制中的数据传输和信息交换。
这种系统由一个主控制器和多个从控制器组成,主控制器控制整个系统的通信过程,而多个从控制器则负责采集和处理数据,并向主控制器发送反馈数据或执行指令。
CAN总线技术是控制领域中的一种通讯协议,它可以实现实
时数据传输和可靠的错误检测,确保信息的高效传输。
这种协议在航空、汽车、电力、机器人等领域广泛应用,使得设备之间的通信更加协调和高效。
主从式通信系统将主控制器和从控制器集成在同一总线中,可以避免相互之间的干扰和冲突。
主控制器可以对整个系统进行控制和调度,从控制器则负责采集和处理实时数据。
在这种分布式系统中,从控制器的作用是根据主控制器的指令进行数据处理,并将调度后的数据再次返回到主控制器,从而实现联动控制。
基于CAN总线技术的主从式通信系统还具有以下优势:
1. 通信速度快:CAN总线技术支持高速传输,可以实现以微
秒为级别的通信速度,处理大量数据时,系统响应速度快。
2. 数据安全可靠:CAN总线技术具有自适应控制、错误检测
和纠错功能,可保证数据传输的准确性和可靠性,并能够防止数据丢失。
3. 灵活配置:主从式通信系统可以根据不同的工业自动化控制需求灵活配置,支持增加或删除节点,可以满足不断变化的自动化控制需求。
4. 易于维护:主从式通信系统采用统一的协议和通信方式,使得维护和更换通信硬件设备更加方便和快捷。
总之,基于CAN总线技术的主从式通信系统是一种高效、便捷和可靠的通信技术,它可以使工业自动化控制的数据传输和信息交换更加顺畅和高效。
can总线常用通信协议
竭诚为您提供优质文档/双击可除can总线常用通信协议篇一:史上最全can总线协议规则一、can总线简介can是控制器局域网络(controllerareanetwork,can)的简称,是由研发和生产汽车电子产品著称的德国bosch公司开发了的,并最终成为国际标准(iso11898)。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
在建立之初,can总线就定位于汽车内部的现场总线,具有传输速度快、可靠性高、灵活性强等优点。
上世纪90年代can总线开始在汽车电子行业内逐步推广,目前已成为汽车电子行业首选的通信协议,并且在医疗设备、工业生产、楼宇设施、交通运输等领域中取得了广泛的应用。
二、can总线技术及其规范2.1性能特点(1)数据通信没有主从之分,任意一个节点可以向任何其他(一个或多个)节点发起数据通信,通信方式灵活,且无需站地址等节点信息;(2)can网络上的节点信息分成不停的优先级,可满足不同的实时要求,高优先级节点信息最快可在134μs内得到传输;(3)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退出发送,而高优先级的节点可不受影响的继续发送数据,从而大大节省了总线冲突仲裁时间。
尤其是在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪的情况;(3)通信距离最远可达10km(速率低于5kbps)速率可达到1mbps(通信距离小于40m);(4)通信的硬件接口简单,通信线少,传输介质可以是双绞线,同轴电缆或光缆。
can总线适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量,实时性要求比较高,多主多从或者各个节点平等的现场中使用。
(5)采用短帧结构,传输时间短,受干扰概率低,每帧信息都有cRc校验及其他检验措施,数据出错率极低;(6)节点在严重错误的情况下具有自动关闭输出的功能,以使总线上其他节点的操作不受影响。
(7)can总线使用两根信号线上的差分电压传递信号,显性电平可以覆盖隐形电平。
2.2技术规范2.2.1can的分层结构图1can的分层结构逻辑链路控制子层(llc)的功能:为数据传送和远程数据请求提供服务,确认由llc子层接收的报文实际上已被接收,为恢复管理和通知超载提供信息。
CAN通讯协议介绍
CAN通讯协议数据发送示例代码
• message.data[7] = 0x00; // 数据内容,这里假 设为0x00
CAN通讯协议数据发送示例代码
01
// 发送CAN消息
02
CAN_send_message(&message);
03
// 关闭总线,结束通讯
CAN通讯协议数据发送示例代码
CAN_close_bus(); ```
02 CAN通讯协议概述
CAN通讯协议定义
总结词
CAN通讯协议是一种用于汽车和其他工业领域的通讯协议,它支持多主站架构, 允许设备之间进行实时、可靠的通讯。
详细描述
CAN通讯协议(Controller Area Network)是一种串行通讯协议,最初是为汽车 行业开发的,但现在已经广泛应用于其他工业领域。它是一种多主站、广播型、总 线型通讯协议,允许多个设备同时连接到同一网络上进行通讯。
ห้องสมุดไป่ตู้中。
收发器通常集成在汽车电子控制单元 (ECU)中,也可以作为独立的硬件设
备使用。
收发器具有信号转换、驱动和抗干扰等 功能。
CAN通讯协议线缆
线缆是CAN通讯协议中的传输 介质,用于连接CAN总线上的
各个节点。
CAN总线通常采用双绞线电缆, 具有高可靠性和低成本等优点。
线缆的阻抗和传输速率等参数需 要符合CAN协议的规定,以确 保数据传输的稳定性和可靠性。
02
CAN通讯协议的主要特点是其灵 活性和可靠性,它可以在各种恶 劣的环境条件下工作,并且能够 处理各种错误和异常情况。
目的和背景
目的
本文旨在介绍CAN通讯协议的基本概念、工作原理、应用场景以及与其他通讯 协议的比较。
汽车can总线协议
汽车can总线协议篇一:史上最全can总线协议规则一、CAN总线简介CAN是控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)的简称,是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH 公司开发了的,并最终成为国际标准(ISO11898)。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
在建立之初,CAN总线就定位于汽车内部的现场总线,具有传输速度快、可靠性高、灵活性强等优点。
上世纪90年代CAN总线开始在汽车电子行业内逐步推广,目前已成为汽车电子行业首选的通信协议,并且在医疗设备、工业生产、楼宇设施、交通运输等领域中取得了广泛的应用。
二、CAN总线技术及其规范2.1性能特点(1) 数据通信没有主从之分,任意一个节点可以向任何其他(一个或多个)节点发起数据通信,通信方式灵活,且无需站地址等节点信息;(2) CAN网络上的节点信息分成不停的优先级,可满足不同的实时要求,高优先级节点信息最快可在134μs内得到传输;(3) 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退出发送,而高优先级的节点可不受影响的继续发送数据,从而大大节省了总线冲突仲裁时间。
尤其是在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪的情况;(3) 通信距离最远可达10KM(速率低于5Kbps)速率可达到1Mbps(通信距离小于40M);(4) 通信的硬件接口简单,通信线少,传输介质可以是双绞线,同轴电缆或光缆。
CAN总线适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量,实时性要求比较高,多主多从或者各个节点平等的现场中使用。
(5) 采用短帧结构,传输时间短,受干扰概率低,每帧信息都有CRC校验及其他检验措施,数据出错率极低;(6) 节点在严重错误的情况下具有自动关闭输出的功能,以使总线上其他节点的操作不受影响。
(7) CAN总线使用两根信号线上的差分电压传递信号,显性电平可以覆盖隐形电平。
2.2技术规范2.2.1CAN的分层结构图1 CAN的分层结构逻辑链路控制子层(LLC)的功能:为数据传送和远程数据请求提供服务,确认由LLC子层接收的报文实际上已被接收,为恢复管理和通知超载提供信息。
CAN总线协议
CAN总线协议协议名称:CAN总线协议一、引言CAN总线协议是一种广泛应用于汽车、工业控制、航空航天等领域的通信协议。
本协议旨在规范CAN总线通信的物理层和数据链路层,确保数据的可靠传输和系统的稳定性。
二、术语和缩略语2.1 术语- CAN(Controller Area Network):控制器局域网,指一种串行通信总线。
- CAN节点:连接在CAN总线上的设备或系统。
- 帧(Frame):CAN总线上的数据传输单位,包括数据和控制信息。
- 数据域(Data Field):帧中用于传输数据的部分。
- 标识符(Identifier):用于唯一标识CAN帧的字段。
- 帧格式(Frame Format):CAN帧的结构和格式。
- 位定时器(Bit Timing):用于控制CAN总线上的位传输速率的定时器。
2.2 缩略语- DLC(Data Length Code):数据长度码,用于指示数据域的字节数。
- ACK(Acknowledge):确认信号,用于指示数据是否被接收。
- CRC(Cyclic Redundancy Check):循环冗余校验,用于检测数据传输中的错误。
- Baud Rate:波特率,用于表示CAN总线上的数据传输速率。
三、物理层规范3.1 传输介质CAN总线协议可以使用双绞线、光纤等传输介质,具体选择应根据系统需求和环境条件进行合理选择。
3.2 电气特性CAN总线协议采用差分信号传输方式,传输线上的电压差应符合以下规范:- 高电平:+2.5V至+5V- 低电平:-2.5V至-5V传输线上的电压差应保持在2V以上,以确保信号的可靠传输。
3.3 位定时器设置CAN总线协议的位定时器应根据系统需求进行合理设置,以确保数据的稳定传输。
位定时器的参数包括以下内容:- 传输速率:根据系统需求设置波特率,常见的波特率有125Kbps、250Kbps、500Kbps和1Mbps等。
- 采样点设置:设置采样点的位置,常见的设置为87.5%。
CAN总线协议
CAN总线协议CAN总线协议是指控制器局域网(Controller Area Network)的通信协议。
CAN总线协议最初是由德国的博世公司和美国的英特尔公司在20世纪80年代开发出来的。
其主要目的是用于汽车中各种电子系统的通信,例如电子控制单元(ECU)。
但是,现在这种协议已经被广泛应用于其他领域,如航空航天、医疗设备、机器人和工业自动化等。
总线结构:一个CAN总线可以被分为总线主控器(Bus Master)和多个从设备(Slave Device)。
总线主控器通常是一个集成了处理器和CAN总线通信控制器的电子控制器。
每个从设备包含一个CAN总线通信控制器、一些传感器和执行器。
CAN总线协议定义了一个基于广播方式的分布式通信系统,可以使总线上的所有设备相互交流。
CAN总线的特性:1. 抗干扰能力高。
CAN总线协议使用差分信号的方式进行通信,具有较强的抗干扰能力。
2. 速度快。
CAN总线协议的通信速度高达1Mbps,使得其适用于高速通信系统。
3. 数据可靠。
CAN总线协议采用了CRC(循环冗余校验)和ACK(确认)机制,保证数据的可靠性。
4. 支持多设备接入。
CAN总线协议支持多个设备接入总线,这使得它非常适合于大型控制系统的应用。
5. 简单易用。
CAN总线协议的编程接口简单明了,易于使用。
CAN总线协议的数据格式:CAN总线协议定义了两种数据帧:数据帧(Data Frame)和远程帧(Remote Frame)。
1. 数据帧:数据帧是一种常见的CAN总线数据格式,用于发送数据。
数据帧由以下组成部分:a) 比特时间:用于标志一个数据帧的开始。
b) 报文ID标识符:用于标识一个CAN总线上的数据帧。
c) 控制域:包含两个控制比特,分别用于控制CAN总线数据帧的传输。
d) 数据域:用于传输数据。
e) CRC(循环冗余校验):用于检测数据传输中的位错误。
f) 结束位:标志一个数据帧的结束。
2. 远程帧:远程帧用于在总线上请求数据,而不是实际传输数据。
can总线通信协议实例
can总线通信协议实例1. 引言CAN(Controller Area Network)总线是一种主从式的串行通信协议,广泛应用于汽车、工业控制等领域。
本文将以汽车中的CAN总线通信协议为例,探讨其工作原理和应用。
2. CAN总线概述CAN总线是一种多主机、分布式控制系统中的通信网络,它采用串行通信方式,能够在复杂的电磁环境下可靠地传输数据。
CAN总线通信协议具有高抗干扰性、高可靠性和高实时性的特点,因此被广泛应用于汽车领域。
3. CAN总线通信协议CAN总线通信协议定义了数据帧的格式和通信规则,保证了不同节点之间的数据交换顺序和数据完整性。
3.1 数据帧格式CAN总线通信协议使用数据帧来传输数据,每个数据帧由以下几个部分组成:- 起始位(Start of Frame,SOF):表示数据帧的开始。
- 标识符(Identifier):用于标识数据帧的类型和发送方。
- 控制位(Control):用于定义数据帧的类型和长度。
- 数据域(Data Field):存放实际的数据。
- CRC(Cyclic Redundancy Check):用于检验数据的正确性。
- 源地址(Source Address)和目标地址(Destination Address):标识数据的发送方和接收方。
- 结束位(End of Frame,EOF):表示数据帧的结束。
3.2 通信规则CAN总线通信协议采用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)的方式进行通信。
具体而言,当一个节点要发送数据时,首先会监听总线上是否有其他节点正在发送数据,如果有,则暂时等待;如果没有,则开始发送数据。
同时,发送节点还会不断地检测总线上是否有冲突发生,如果发生冲突,则会停止发送,并等待一段时间后重新发送。
4. CAN总线在汽车中的应用CAN总线在汽车中的应用非常广泛,主要包括以下几个方面:4.1 车载网络现代汽车中的各个电子控制单元(ECU)通过CAN总线进行通信,实现车内各个系统的协调工作。
CAN总线协议
CAN总线协议协议名称:CAN总线协议一、引言CAN(Controller Area Network)总线协议是一种广泛应用于汽车和工业控制领域的串行通信协议。
该协议采用多主从架构,具有高可靠性、高带宽、抗干扰能力强等特点。
本协议旨在规范CAN总线的通信方式、帧格式、物理层特性以及错误处理等方面的内容。
二、范围本协议适用于CAN总线的设计、开发和应用过程中的通信协议规范。
三、术语和定义1. CAN总线:一种串行通信总线,用于连接多个节点进行数据传输。
2. 节点:连接到CAN总线的设备或系统。
3. 帧:CAN总线上的数据传输单位,包括数据域、标识符、控制位等。
4. 标识符:用于标识CAN帧的唯一ID。
5. 数据域:CAN帧中用于传输数据的部分。
6. 帧格式:CAN帧的结构和编码方式。
7. 物理层:CAN总线的硬件接口和电气特性。
四、通信方式1. 通信速率:CAN总线支持多种通信速率,包括1Mbps、500kbps、250kbps 等,根据实际需求进行选择。
2. 帧类型:CAN总线支持标准帧和扩展帧两种类型。
标准帧使用11位标识符,扩展帧使用29位标识符。
3. 帧发送:节点可以通过发送数据帧、远程帧和错误帧等方式进行通信。
4. 帧接收:节点可以通过接收数据帧和远程帧等方式进行通信。
五、帧格式1. 标准帧格式:- 11位标识符:用于标识CAN帧的唯一ID。
- RTR位:远程传输请求位,用于区分数据帧和远程帧。
- IDE位:帧扩展位,用于区分标准帧和扩展帧。
- 控制位:用于控制CAN帧的发送和接收。
- 数据域:用于传输数据的部分,最多可以包含8个字节的数据。
2. 扩展帧格式:- 29位标识符:用于标识CAN帧的唯一ID。
- RTR位:远程传输请求位,用于区分数据帧和远程帧。
- IDE位:帧扩展位,用于区分标准帧和扩展帧。
- 控制位:用于控制CAN帧的发送和接收。
- 数据域:用于传输数据的部分,最多可以包含8个字节的数据。
can总线的通信协议
can总线的通信协议Can总线是一种广泛应用于汽车行业的通信协议,它采用了差分信号传输技术,具有高可靠性和抗干扰能力。
Can总线的通信协议包括物理层、数据链路层和应用层三个部分,下面将逐一介绍。
一、物理层Can总线的物理层主要定义了通信的电气特性和连接方式。
Can总线采用双绞线进行通信,其中一根线为CAN_H,另一根为CAN_L,通过差分信号的方式传输数据。
双绞线的使用使得Can总线具有较好的抗干扰能力,可以在噪声较多的环境中正常工作。
同时,Can总线还采用了差分驱动器和终端电阻的方式来提高信号的可靠性和传输距离。
二、数据链路层Can总线的数据链路层主要负责数据传输的控制和错误检测。
Can总线采用了CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)的传输机制,即节点在发送数据之前先监听总线上是否有其他节点正在发送数据,若有,则等待一段时间后再发送。
这种机制可以有效避免数据冲突。
Can总线的数据链路层还包括帧格式的定义。
Can总线的数据传输单位是帧,每个帧由起始位、标识符、控制位、数据域和校验位组成。
其中,标识符用于标识帧的类型和发送节点,数据域用于存储实际的数据信息,校验位用于检测数据传输过程中是否发生错误。
三、应用层Can总线的应用层主要定义了数据的传输和处理方式。
Can总线上的节点可以进行点对点通信或广播通信。
点对点通信是指两个节点之间进行数据传输,而广播通信是指一个节点向整个总线发送数据,所有节点都能接收到。
Can总线上的节点需要事先约定好数据的传输格式和意义,以确保数据的正确解析和处理。
通常情况下,Can总线上的数据是采用十六进制表示的,通过不同的标识符和数据域来区分不同的数据类型和含义。
这样的设计使得Can总线可以同时传输多种类型的数据,满足复杂系统中各种需求。
总结:Can总线的通信协议具有高可靠性、抗干扰能力强的特点,广泛应用于汽车行业。
通过物理层、数据链路层和应用层的定义和规范,Can总线实现了节点之间的可靠通信和数据传输。
CAN总线入门介绍资料
CAN总线本章我们主要介绍的是红龙103开发板的外设CAN总线通信及原理,学习本章可以了解到CAN多机通信原理,及使用上位机进行调试。
1、CAN总线简介CAN是控制器局域网络(Controller Area Network)的简称,是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的,并最终成为国际标准。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
通信速率最高可达1Mbps。
CAN总线特点:(1)数据通信没有主从之分,任意一个节点可以向任何其他(一个或多个)节点发起数据通信,靠各个节点信息优先级先后顺序来决定通信次序,高优先级节点信息在134μs通信;(2)多个节点同时发起通信时,优先级低的避让优先级高的,不会对通信线路造成拥塞;(3)通信距离最远可达10KM(速率低于5Kbps)速率可达到1Mbps(通信距离小于40M);(4)CAN总线传输介质可以是双绞线,同轴电缆。
CAN总线适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量,实时性要求比较高,多主多从或者各个节点平等的现场中使用。
CAN总线是基于报文的协议,CAN总线上报文所包含的内容只有优先级标志区和欲传送的数据内容。
所有节点都会接收到在总线上传送的报文,并在正确接后发出应答确认。
至于该报文是否要做进一步的处理或被丢弃将完全取决于接收节点本身。
一旦有新的节点接入到总线中,它就开始接收信息,判别信息标识,然后决定是否作处理或直接丢弃。
报文中的位流是按非归零码的方法编码的,即一个完整的电平要么是显性(逻辑0),要么是隐性(逻辑1)。
在隐性状态下,CAN_H和CAN_L被固定于平均电压电平,Vdiff近似为零。
在总线空闲或隐性位期间发送隐性状态。
显性状态以大于最小阀值的差分电压表示,其电气特性如下:其报文有两种不同的帧格式,不同之处为识别符场的长度不同:具有11位识别符的帧称之为标准帧;而含有29位识别符的帧为扩展帧。
构成一帧的帧起始、仲裁场、控制场、数据场和CRC序列均借助于位填充规则进行编码,当发送器在发送的位流中检测到5位连续的相同数值,将自动的在实际发送的位流中插入一个补码位。
CAN通讯协议
CAN通讯协议协议名称:Controller Area Network (CAN) 通讯协议一、引言CAN通讯协议是一种广泛应用于汽车、工业控制和其他领域的串行通信协议。
本协议旨在规范CAN总线的物理层和数据链路层的通信规则,以实现高效可靠的数据传输。
二、术语和定义1. CAN总线:一种串行通信系统,用于连接多个节点并实现数据传输。
2. 节点:CAN总线上的设备,可以是传感器、执行器、控制器等。
3. 数据帧:CAN总线上的数据传输单元,包含标识符、控制字段和数据字段。
4. 标识符:用于标识数据帧的唯一值,包括标准标识符和扩展标识符。
5. 控制字段:用于指示数据帧类型和其他控制信息。
6. 数据字段:包含实际数据的部分,长度可变。
三、物理层规范1. 传输介质:CAN总线使用双绞线作为传输介质,支持两种传输速率:高速CAN和低速CAN。
2. 传输速率:高速CAN的传输速率为1 Mbps,低速CAN的传输速率为125 kbps。
3. 总线电平:CAN总线使用差分信号传输,其中高电平表示逻辑0,低电平表示逻辑1。
四、数据链路层规范1. 数据帧格式:CAN总线使用基于帧的通信方式,数据帧包括标识符、控制字段和数据字段。
2. 标识符格式:标识符可以是11位的标准标识符或29位的扩展标识符。
3. 控制字段格式:控制字段包括帧类型、错误检测和其他控制信息。
4. 数据字段格式:数据字段的长度可以是0到8字节,根据实际应用需求确定。
5. 错误检测:CAN总线使用循环冗余校验(CRC)进行错误检测,确保数据传输的可靠性。
6. 确认机制:接收节点通过发送确认帧来确认接收到的数据帧。
五、通信过程1. 初始化:每个节点在启动时需要初始化CAN控制器,并设置通信速率和其他参数。
2. 数据发送:节点可以通过发送数据帧来向其他节点发送数据。
发送节点将数据帧发送到CAN总线上,并等待确认帧。
3. 数据接收:节点可以通过接收数据帧来接收其他节点发送的数据。
CAN总线协议
CAN总线协议协议名称:Controller Area Network (CAN) 总线协议协议简介:Controller Area Network (CAN) 总线协议是一种用于在汽车和工业领域中传输数据的串行通信协议。
CAN总线协议最初由德国Bosch公司于1986年开辟,并于1991年成为国际标准ISO 11898。
CAN总线协议具有高可靠性、实时性和容错性,被广泛应用于汽车电子系统、工业自动化、医疗设备等领域。
协议内容:1. 物理层CAN总线协议使用双绞线作为物理传输介质,支持两种传输速率:高速CAN (1 Mbps)和低速CAN(125 Kbps)。
双绞线的长度可以根据需求灵便调整,最大长度为40米。
CAN总线采用差分信号传输,其中一个路线为CAN_H(高电平表示逻辑1),另一个路线为CAN_L(低电平表示逻辑0)。
2. 数据帧格式CAN总线协议使用数据帧进行通信,数据帧由以下几个部份组成:- 帧起始位(SOF):用于标识数据帧的开始。
- 标识符(ID):用于区分不同的数据帧,包括标准帧和扩展帧两种类型。
- 控制位(Control):用于指定数据帧的类型和长度。
- 数据域(Data):用于传输实际的数据。
- CRC(Cyclic Redundancy Check):用于检测数据传输过程中的错误。
- 确认位(ACK):用于确认数据帧是否被成功接收。
- 结束位(EOF):用于标识数据帧的结束。
3. 数据帧类型CAN总线协议定义了四种不同类型的数据帧:- 数据帧(Data Frame):用于传输实际的数据。
- 远程帧(Remote Frame):用于请求其他节点发送数据。
- 错误帧(Error Frame):用于指示数据传输过程中的错误。
- 过载帧(Overload Frame):用于指示接收节点无法及时处理数据。
4. 数据传输CAN总线协议采用了一种基于优先级的访问机制,称为非冲突分配(Non-Destructive Arbitration)。
CAN总线初学者的CAN入门书
3. CAN 是什么?.................................................................................................................................... 2 3.1 CAN 的应用示例 ................................................................................................................................ 3 3.2 总线拓扑图 ........................................................................................................................................ 4 4. CAN 的特点 ....................................................................................................................................... 5
2.
使用注意事项
本资料对博世(BOSCH)公司所提出的 CAN 概要及协议进行了归纳,可作为实际应用中的参考资料。对于 具有 CAN 功能的产品不承担任何责任。
目录
1. 2. 概要 ................................................................................................................................................... 1 使用注意事项 ..................................................................................................................................... 1
can总线通信协议标准
CAN总线通信协议标准一、概述在现代电子设备中,通信协议起到了至关重要的作用。
而CAN总线通信协议标准作为一种应用广泛的通信协议,在汽车、工业控制等领域得到了广泛的应用。
本文将从CAN总线通信协议标准的定义、特点、应用和未来发展等方面对其进行全面、详细、完整和深入的探讨。
二、定义CAN总线通信协议标准,全称为Controller Area Network,是一种串行通信协议。
它是由德国公司Bosch于20世纪80年代初提出的,旨在解决汽车领域中数据通信的问题。
CAN协议的工作原理基于CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)技术,通过差分信号传输,实现了高速、可靠的数据通信。
三、特点1. 高度可靠性CAN总线通信协议的设计目标之一就是实现高度可靠的数据传输。
它采用了差分传输和差错检测机制,能够有效地减小电磁干扰对数据传输的影响,并能实时检测和纠正传输过程中的差错。
2. 抗干扰能力强CAN总线通信协议在设计时非常注重抗干扰能力。
它采用了差分信号传输,能够有效地抑制干扰信号的影响。
同时,CAN协议还采用了冗余校验码(CRC)的机制,确保数据的准确性。
3. 高效传输CAN总线通信协议的帧结构非常简洁,能够以较高的速率进行数据传输。
在CAN协议中,每个节点均可发送和接收数据,无需主从节点的划分,大大提高了数据传输的效率。
4. 灵活性CAN总线通信协议还具有很高的灵活性。
它可以适应不同的网络拓扑结构和数据传输需求,可以实现点对点通信、广播通信和多播通信等不同的通信模式。
四、应用CAN总线通信协议由于其高度可靠性、抗干扰能力强、高效传输和灵活性等特点,在汽车领域得到了广泛的应用。
下面将以汽车领域为例,详细介绍CAN总线通信协议的应用情况。
1. 汽车电子控制系统现代汽车中的各种电子控制单元(ECU)之间需要进行大量的数据交换和通信。
CAN通信协议
CAN通信协议协议名称:CAN通信协议一、引言CAN通信协议是一种用于控制器局域网络(Controller Area Network)的通信协议,广泛应用于汽车、工业控制、航空航天等领域。
本协议旨在规范CAN通信的数据格式、物理层连接、帧结构、错误检测与纠正等方面的内容,以确保通信的可靠性和稳定性。
二、术语与定义1. CAN总线:指用于连接多个CAN节点的双绞线或同轴电缆,用于数据传输。
2. CAN节点:指连接到CAN总线的设备或系统,可以发送和接收CAN帧。
3. CAN帧:指CAN通信中的数据单元,包含了标识符、数据域、控制域和CRC校验等信息。
4. 标识符:指CAN帧中用于标识发送和接收节点的唯一标识符。
5. 数据域:指CAN帧中携带的实际数据信息。
6. 控制域:指CAN帧中用于控制数据传输的信息,如帧类型、数据长度等。
7. CRC校验:指用于检测CAN帧传输过程中是否发生错误的循环冗余校验。
三、物理层连接1. CAN总线的物理层连接应符合国际标准ISO 11898。
2. CAN总线的传输速率应根据具体应用需求进行设置,常见的传输速率有125kbps、250kbps、500kbps和1Mbps等。
3. CAN总线的长度应根据具体应用需求进行设置,一般不超过40米。
4. CAN总线的终端电阻应根据具体应用需求进行设置,以确保信号的正常传输。
四、帧结构1. CAN帧由标识符、数据域、控制域和CRC校验组成,其格式如下:- 标识符:11位或29位的唯一标识符,用于区分不同的CAN帧。
- 数据域:0至8字节的数据信息。
- 控制域:用于控制数据传输的信息,包括帧类型、数据长度等。
- CRC校验:用于检测CAN帧传输过程中是否发生错误的循环冗余校验。
五、错误检测与纠正1. CAN通信中的错误包括位错误、帧错误和故障错误等,应通过以下机制进行检测与纠正:- 位错误:通过奇偶校验和CRC校验检测位错误,并进行纠正。
can通讯协议
CAN通讯协议简介CAN(Controller Area Network)是一种用于现场总线通信的高速串行通信协议。
它最初是由德国Bosch公司在1986年为汽车电子系统开发的,但现在已广泛应用于其他领域,如工业控制和航空航天。
CAN通讯协议主要用于在不同设备之间进行可靠的数据通信,特别适用于要求高实时性和可靠性的应用。
协议结构CAN通讯协议采用主从结构,其中一个节点作为主节点,负责控制通信的启动和终止,其他节点作为从节点,用于接收和发送数据。
CAN通讯协议的基本单元是帧(Frame),其中包含了通信的数据和控制信息。
每个帧都由一个起始位(Start-of-frame)和一个结束位(End-of-frame)组成。
帧中的数据被划分为多个字段,例如标识符字段(Identifier),控制字段(Control),数据字段(Data)和校验字段(CRC)。
帧格式CAN通讯协议定义了两种不同的帧格式:标准帧和扩展帧。
标准帧使用11位的标识符字段,而扩展帧使用29位的标识符字段。
标准帧的帧格式如下:| SOF | Identifier | RTR | IDE | DLC | Data | CRC | C RC Delimiter | ACK Slot | ACK Delimiter | EOF |扩展帧的帧格式如下:| SOF | Identifier | RTR | IDE | DLC | Data | CRC | C RC Delimiter | ACK Slot | ACK Delimiter | EOF |其中,SOF(Start-of-frame)表示帧的起始位,EOF(End-of-frame)表示帧的结束位,Identifier表示帧的标识符,RTR(Remote Transmission Request)表示是否为远程传输请求帧,IDE(Identifier Extension)表示是否为扩展帧,DLC(Data Length Code)表示数据长度,Data表示数据,CRC(Cyclic Redundancy Check)表示CRC校验码。
CAN总线详细教程
CAN总线详细教程CAN总线是一种高速串行通信协议,广泛应用于自动化控制系统、汽车电子、工业设备等领域。
它具有高速传输、可靠性强和抗干扰能力强等优点。
本篇文章将介绍CAN总线的基本原理、通信方式、帧格式以及应用示例等内容。
一、CAN总线基本原理CAN(Controller Area Network)总线是一种多主机、多从机的通信系统,包括一个主控器和多个节点。
主控器负责决定总线上的通信速率和优先级,节点之间的通信通过总线上发送和接收的消息进行。
二、CAN总线通信方式1.基于广播的通信方式:主控器发送的消息会被总线上的所有节点接收。
节点根据消息的标识符判断是否需要对其进行处理。
2.基于点对点的通信方式:主控器发送的消息只会被消息的接收者节点接收。
消息的接收者是通过消息的标识符来确定的。
在实际应用中,一般会结合这两种通信方式来实现复杂的通信需求。
三、CAN总线帧格式1.数据帧:用于实际传输数据。
数据帧包括标识符、控制字段、数据字段和校验字段等。
2.远程帧:用于请求节点发送数据。
远程帧只包括标识符和控制字段。
标识符用于标识消息的类型和优先级,控制字段用于进行错误检测和数据传输的控制。
数据字段包含要传输的数据,校验字段用于检测数据传输过程中是否出现错误。
四、CAN总线应用示例以汽车电子控制系统为例,介绍CAN总线的应用。
在汽车上,CAN总线被广泛应用于发动机控制、刹车系统、空调系统等各种电子控制单元之间的通信。
通过CAN总线,这些电子控制单元可以实现信息的共享和协同工作。
例如,发动机控制单元可以将发动机的运行状态通过CAN总线发送给其他控制单元,供其他控制单元进行相应的控制。
刹车系统可以通过CAN总线获取发动机控制单元的信息,判断是否需要进行制动操作。
空调系统可以根据发动机控制单元的信息,调整空调的工作状态等。
总结:CAN总线是一种高速串行通信协议,具有高可靠性和抗干扰能力强的特点。
它采用差分传输技术,实现多主机、多从机的通信。
CAN总线协议
CAN总线协议协议名称:CAN总线协议一、引言CAN(Controller Area Network)总线协议是一种用于控制器之间进行通信的串行通信协议。
它最初由Bosch公司于1983年开发,旨在满足汽车电子系统中的通信需求。
CAN总线协议具有高可靠性、高带宽、低成本等特点,因此被广泛应用于汽车电子、工业控制、航空航天等领域。
二、协议目标本协议旨在规范CAN总线协议的通信规则,确保不同厂商开发的CAN总线设备之间能够互相兼容、稳定可靠地进行通信。
同时,本协议还旨在提供一套统一的数据传输格式和错误处理机制,以满足各种应用场景下的通信需求。
三、通信规则1. 物理层规范(1) CAN总线使用双绞线作为传输介质,传输速率可根据实际需求选择,常见的有1Mbps、500kbps、250kbps、125kbps等。
(2) CAN总线采用差分信号传输,其中CAN_H为高电平信号线,CAN_L为低电平信号线。
(3) CAN总线采用非彻底的主从式通信结构,其中一个节点担任主机角色,其他节点为从机角色。
2. 帧格式规范(1) CAN总线协议定义了两种帧类型:数据帧和远程帧。
数据帧用于传输实际数据,远程帧用于请求其他节点发送数据。
(2) 数据帧由以下几部分组成:起始位、帧类型标识符、数据长度代码、数据域、CRC校验码和结束位。
(3) 远程帧由以下几部分组成:起始位、帧类型标识符、数据长度代码和结束位。
3. 数据传输规则(1) 主机节点发送数据帧时,首先向总线发送一个请求许可位。
其他从机节点在收到请求许可位后,根据优先级判断是否发送数据。
(2) 数据帧的帧类型标识符包含一个11位的标识符和一个远程传输请求位。
标识符用于唯一标识数据帧的发送节点和接收节点。
(3) 数据帧的数据长度代码用于指示数据域的长度,取值范围为0-8。
(4) 数据帧的数据域用于存储实际的数据信息,最大长度为64位。
(5) CRC校验码用于检测数据帧在传输过程中是否发生错误。
CAN总线通信详解
(3)采用非破坏性位仲裁总线结构机制,当两个节点同时向网络 上传送信息时,优先级低的节点主动停止数据发送,而优先级高的 节点可不受影响地继续传输数据。
(4)可以点对点、一点对多点(成组)及全局广播几种传送方式 接收数据。
(5)直接通信距离最远可达10km(速率5Kbps以下)。
汽车电子技术发展的特点:
汽车电子控制技术从单一的控制逐步发展到 综合控制,如点火时刻、燃油喷射、怠速控 制、排气再循环。
电子技术从发动机控制扩展到汽车的各个组 成部分,如制动防抱死系统、自动变速系统、 信息显示系统等。
从汽车本身到融入外部社会环境。
现代汽车电子技术的分类:
单独控制系统:由一个电子控制单元(ECU)控制一 个工作装置或系统的电子控制系统,如发动机控制 系统、自动变速器等。
• 数据传输快:连成网络的各元件之间的数据交换速率必须 很快,这样才能满足实时要求。
CAN总线布置、结构和基本特点
考虑到信号的重复率及产生出的数据量,CAN总线系统分为 三个专门的系统
• CAN驱动总线(高速),500Kbit/s,可基本满足实时要求。 • CAN舒适总线(低速),100 Kbit/s,用于对时间要求不高 的情况。 • CAN“infotainment”总线(低速),100Kbit/s,用于对时 间要求不高的情况。
数据传输线 外界的干扰同时作用于两根导线
数据传输终端
+1V
-1V ~0
产生的电磁波辐射相互抵消 V
原则上CAN总线用一条导线就足以满足功能要求了,但该总 线系统上还是配备了第二条导线。在这个第二条导线上,信 号是按相反顺序传送的,这样可有效抑制外部干扰。
CAN总线协议讲解
CAN总线协议讲解CAN总线协议基于一种广播式的总线结构,所有节点和设备共享同一根总线。
它采用了非归中式多主机结构,可以支持多个主机同时发送和接收数据,从而大大提高系统的可扩展性和灵活性。
在CAN总线上,每个节点有一个唯一的识别号(ID),用以区分不同的节点和设备。
CAN总线协议的数据帧分为两类:数据帧和远程帧。
数据帧用于传输实际的数据信息,远程帧用于请求其他节点发送特定的数据。
数据帧由以下几个部分组成:帧起始位(SOF)、帧类型、ID、数据长度码(DLC)、数据域、CRC(循环冗余校验)和帧结束位(EOF)。
数据帧的最大长度为8字节,可以传输多种类型的数据,如传感器数据、控制命令等。
CAN总线协议采用了基于冲突检测的多址访问控制方法,能够实现高效的并行通信。
当两个或多个节点同时发送数据时,CAN总线会检测到冲突,并通过比较发送的位的电平来判断哪个节点的数据被掩盖。
在检测到冲突后,冲突节点会停止发送数据,并在一段时间后重新发送。
这种冲突检测的方法有效地减少了通信冲突,提高了总线的利用率。
CAN总线协议具有很强的容错能力和可靠性。
它能够检测和纠正传输中的错误,并且在出现错误时能够快速恢复通信。
CAN总线采用了循环冗余校验(CRC)机制来保证数据的正确性,每次发送数据时,发送节点都会计算CRC码,并将其附加到数据帧中。
接收节点在接收数据帧时也会计算CRC码,并与发送节点的CRC码进行比较。
如果两者不一致,则表示数据传输过程中发生了错误。
另外,CAN总线协议还支持优先级的概念,可以根据节点的优先级来决定数据的发送顺序。
优先级较高的节点将会在总线空闲时优先发送,从而确保关键数据的实时性和可靠性。
总的来说,CAN总线协议是一种广泛应用于汽车和工业控制系统中的高效可靠的串行通信协议。
它具有快速传输、低成本、容错能力强等特点,使得它成为了许多领域的首选通信协议。
随着物联网和智能制造的发展,CAN总线协议将发挥更重要的作用。
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传递价值 成就你我
协议设计要素分析
z 在CAN总线协议的设计过程中,需要考虑
以下主要的因素:
CAN报文的分配 数据通讯的实现 网络管理 设备建模
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CAN报文的分配
z CAN报文的分配
CAN报文数据的分配
CAN报文为短帧报文,最多可以传送8个数据字节 实际应用中往往需要传送大于8个字节的数据,因此
对于报文数据部分的分配需要考虑对于分段传送的 需要 报文数据部分的合理使用:服务数据和应用数据
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Profile 的原则
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协议组成
z 协议的组成部分
报文传输协议 报文格式定义 设备的定义
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主/从通讯协议
z
主/从通讯协议,在一般简单网络中是一个可靠易 于实现的协议模式
Байду номын сангаас
CAN报文的分配
z CAN报文的分配
报文ID的分配
报文标识符分配的方法被认为是基于CAN-bus
的系
统的主要结构元素 报文相关的优先权和报文的等待时间
报文滤波适用性、合理的通讯结构适用性和标识符
使用的效率 标准帧:11位ID 扩展帧:29位ID
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DATA0 DATA1 DATA2 DATA3 DATA4 DATA5 DATA6 DATA7
分段 标识
目标 地址
附加参数
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传 递 价 值 成就你我
Example
z 演示一个实际的CAN-bus应用单元:
采用CAN2.0B帧,29位ID码,响应命令时无返回帧。 响应的目的地址码(ID):
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协议设计要素分析
z 构建一个网络,需要解决的关键技术问题
有:
总线传输信息的速率、容量、优先等级、节点
容量等技术问题; 高电磁干扰环境下的可靠数据传输; 确定最大传输时的延时大小; 网络的容错技术; 网络的监控和故障诊断功能
ID14
ID13
ID12
ID11
ID10
ID9
ID8
ID7
ID6
ID5
ID4
ID3
ID2
ID1
ID0
RTR 0/1
DLC3 ~ DLC0 Data Length Code (0 ~ 8)
数据部分( 0~8字节 )
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数据通讯模式
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制定一个主/从通讯协议
Version 1.10版 2006年5月
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目录
z 协议设计要素分析 z 协议组成 z 主/从通讯协议 z CAN网络编程与调试 z 应用实例
数据通讯模式
z
命令/响应模式
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数据通讯模式
z 数据通讯模式的确定
CAN总线的特性:
多主结构,根据优先权对总线进行访问 无破坏性的基于优先权的逐位仲裁
通讯效率和总线利用率
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设备建模
z 在网络中除了定义通讯以外,还要求对于
网络中相似设备的功能类型进行定义,满 足对于设备的互用性和可交换性的需求 z 如何制定标准设备的规范
设备子协议Device 设备必备功能 设备可选功能 扩展性的考虑
z 数据通讯的方式规定了网络中各设备之间
数据交换的规则 z 主从/多主 z 命令/响应模式
在一般的通讯过程中常采用命令/响应的方式 在基于命令/响应模式的通讯网络中,由主控设
备发送命令帧,受控设备接收到命令帧以后向 主控设备发送响应帧,从而实现数据交换
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CAN报文的分配
z
报文格式的定义
报文ID的定义
CAN2.0A
帧:11位ID CAN2.0B 帧:29位ID
报文数据的定义
每帧报文最多最多8bytes数据
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CAN报文格式
z
ID28
CAN2.0B 帧格式
ID27 ID26 ID25 ID24 ID23 ID22 ID21 ID20 ID19 ID18 SRR rev IDE ID17 ID16 ID15
数据通讯模式
z
灵活的通讯模式
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网络管理
z 对于整个网络,一些突发的事件必须处
理,例如节点的故障 z 网络中的错误或者异常必须能够检测和显 示,并且通过某种方式进行处理 z 节点网络状态(启动、通讯异常时动作) z 提供简单的节点监控和有效的错误处理措 施,可以在一定程度上提高系统的通讯可 靠性,并利于系统的维护
通讯报文数据结构通常定义
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主/从通讯协议:示例
z
CAN报文格式(标准帧)定义:
CAN ID分配:
ID9 ID8 ID7 ID6 ID5 ID4 ID3 ID2 ID1 ID0
ID10
源地址
功能码
CAN 报文数据定义
0x00 00 00 33
命令码(CMD):
00 启动设备,有显示(声或光),返回帧无; 01 停止设备,关显示(声或光),返回帧无; 02 读取参数,返回帧有,此命令帧保留未用。
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