3.3CAN总线基本技术参数

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can bus电压范围

can bus电压范围

can bus电压范围CAN总线,全称为控制器局域网(Controller Area Network),是一种用于实时控制的串行通信协议。

在汽车、工业自动化等领域有着广泛的应用。

在CAN总线系统中,电压范围是一个至关重要的参数,它直接影响到整个通信系统的稳定性和性能。

CAN总线的电压范围通常在1.8V至5.5V之间。

在这个范围内,CAN总线可以正常工作,并保证数据传输的准确性。

低于1.8V的电压可能会导致通信系统无法正常工作,而高于5.5V的电压可能会损坏设备。

因此,在设计和使用CAN总线系统时,确保电压在合适范围内是非常重要的。

CAN总线在实际应用中具有很多优势。

首先,它具有较高的传输速率,可达到1Mbps,满足了实时控制的需求。

其次,CAN总线具有很强的抗干扰能力,能够在电磁干扰环境下保持稳定通信。

此外,CAN总线还具有故障检测和容错能力,当某个节点出现故障时,整个通信系统仍能正常工作。

在实际应用中,常见的CAN总线设备电压范围如下:1.控制器(Microcontroller):通常工作电压为3.3V或5V。

2.光耦合器(Optocoupler):工作电压范围为4.5V至5.5V。

3.收发器(Transceiver):工作电压范围为4.5V至5.5V。

4.终端电阻(Termination resistor):工作电压范围为1.8V至5.5V。

需要注意的是,不同厂商的设备电压范围可能略有差异,因此在实际应用中,应确保所有设备的电压范围相互匹配。

电压范围对CAN总线性能有很大影响。

合适的电压范围可以保证通信系统的稳定性和可靠性,从而确保实时控制的准确性。

相反,不合适的电压范围可能导致通信中断,甚至损坏设备。

因此,在设计和使用CAN总线系统时,应充分考虑电压范围的选择。

总之,CAN总线的电压范围是一个至关重要的参数,它直接影响到整个通信系统的性能。

通过了解CAN总线的基本概念、电压范围及其作用,我们可以更好地应用CAN总线技术,实现实时控制和数据传输。

3.3CAN总线基本技术参数

3.3CAN总线基本技术参数

+5V
TXD
RL VCAN–H
RXD
总 线 收 发 器 VCAN–L VRL
图3–17 总线收发器与总线的连接
(4.5-5)V 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1
(a) TXD上的电压VT (以V-为参考电位)的波形及典型电平
2V
0
1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1
(b)总线差分电压Vdiff的波形及典型电平 图3–18 帧起始和标识符(=11000100111)部分的VT 和 Vdiff的波形及典型电平
标识符场 DLC场 LLC数据场
标识符场 DLC场
图3–19 LLC数据帧
图3–20 LLC远程帧
2、MAC子层 MAC子层描述OSI数据链路层的下部,它作为LLC子层和 物理层的接口。 CAN技术规范中指出,MAC子层是CAN协议的核心。MAC 子层提供的主要功能是传送协议,即发送/接收数据的封装(成 帧)/拆装,帧编码及位填充(若需要)/去除填充位(若有), 媒体访问管理(执行仲裁),错误检测和标注,应答,(发 送)串行化/(接收)解除串行化。 ISO11898中介绍,MAC子层为LLC子层提供的服务为:应 答数据传送,即为LLC子层发送/接收数据帧;应答远程数据传 送,即为LLC子层发送/接收远程帧;超载帧传送,即为LLC子 层发送/接收超载帧。 CAN技术规范中给出的4种帧(数据帧、远程帧、错误帧和 超载帧)的组成均指的是MAC帧。
在总线上监听到一个显性位(“0”),则此节点即失去仲 裁,并必须停止发送。在当前发送结束后,失去仲裁的
节点可尝试再次发送。 *****由于标识符是由最高位至最低位被发送的,因此发 送数值最小的标识符的节点会赢得仲裁。 图3-22给出了一个标准格式的CAN的逐位仲裁的例子。

CAN总线网络设计

CAN总线网络设计

1 引言can(controller area network)即控制器局域网络,最初是由德国bosch公司为解决汽车监控系统中的自动化系统集成而设计的数字信号通信协议,属于总线式串行通信网络。

由于can总线自身的特点,其应用领域由汽车行业扩展到过程控制、机械制造、机器人和楼宇自动化等领域,被公认为最有发展前景的现场总线之一。

can总线系统网络拓扑结构采用总线式结构,其结构简单、成本低,并且采用无源抽头连接,系统可靠性高。

本设计在保证系统可靠工作和降低成本的条件下,具有通用性、实时性和可扩展性等持点。

2 系统总体方案设计整个can网络由上位机(上位机也是网络节点)和各网络节点组成(见图1)。

上位机采用工控机或通用计算机,它不仅可以使用普通pc机的丰富软件,而且采用了许多保护措施,保证了安全可靠的运行,工控机特别适合于工业控制环境恶劣条件下的使用。

上位机通过can总线适配卡与各网络节点进行信息交换,负责对整个系统进行监控和给下位机发送各种操作控制命令和设定参数。

网络节点由传感器接口、下位机、can控制器和can收发器组成,通过can收发器与总线相连,接收上位机的设置和命令。

传感器接口把采集到的现场信号经过网络节点处理后,由can收发器经由can总线与上位机进行数据交换,上位机对传感器检测到的现场信号做进一步分析、处理或存储,完成系统的在线检测,计算机分析与控制。

本设计can总线传输介质采用双绞线。

图 1 can总线网络系统结构3 can总线智能网络节点硬件设计本文给出以arm7tdmi内核philips公司的lpc2119芯片作为核心构成的智能节点电路设计。

该智能节点的电路原理图如图2所示。

该智能节点的设计在保证系统可靠工作和降低成本的条件下,具有通用性、实时性和可扩展性等特点,下面分别对电路的各部分做进一步的说明。

图2 can总线智能网络点3.1 lpc2119处理器特点lpc2119是philips公司推出的一款高性价比很处理器。

(完整)CAN总线及应用实例

(完整)CAN总线及应用实例

CAN总线及应用实例(1)CAN特点●CAN为多主方式工作,网络上任意智能节点均可在任意时刻主动向网络上其他节点发送信息,而不分主从,且无需站地址等节点信息,通信方式灵活。

利用这特点可方便地构成多机备份系统。

●CAN网络上の节点信息分成不同の优先级(报文有2032种优先权),可满足不同の实时要求,高优先级の数据最多可在134,us内得到传输。

●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,优先级较低の节点会主动地退出发送,大大节省了总线冲突仲裁时间.●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收发数据,无需专门“调度”.●CANの直接通信距离最远可达l 0km(速率5kbp以下):通信速率最高可达Mbps(此时通信距离最长为40m)。

●CAN上の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2032种(CAN2.0A),而扩展(CAN2.0B)の报文标识符几乎不受限制.(2)CAN总线协议CAN协议以国际标准化组织の开放性互连模型为参照,规定了物理层、传输层和对象层,实际上相当于ISO网络层次模型中の物理层和数据链路层。

图3.9 为CAN总线网络层次结构,发送过程中,数据、数据标识符及数据长度,加上必要の总线控制信号形成串行の数据流,发送到串行总线上,接收方再对数据流进行分析,从中提取有效の数据。

CAN协议の一个最大特点是废除了传统の站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码,数据在网络上通过广播方式发送。

其优点是可使网络内の节点个数在理论上不受限制(实际中受网络硬件の电气特性限制),还可使同一个通信数据块同时被不同の节点接收,这在分布式控制系统中非常有用。

CAN 2。

0A版本规定标准CANの标识符长度为11位,同时在2.0 B版本中又补充规定了标识符长度为29位の扩展格式,因此理论上可以定义2の11次方或2の19次方种不同の数据块。

遵循CAN 2.0 B协议のCAN控制器可以发送和接收标准格式报文(11位标识符)或扩展格式报文(29位标识符),如果禁止CAN 2.0B 则CAN控制器只能发送和接收标准格式报文而忽略扩展格式の报文,但不会出现错误。

CAN总线协议

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的工作原理

CAN的工作原理

CAN的工作原理CAN(Controller Area Network)是一种串行通信协议,广泛应用于汽车、工业控制和其他领域。

CAN的工作原理是通过差分信号传输数据,实现高速、可靠的通信。

本文将从CAN的基本原理、数据传输、错误处理、帧格式和应用领域等方面进行详细介绍。

一、CAN的基本原理1.1 CAN总线结构:CAN总线由两根信号线组成,分别是CAN_H和CAN_L,通过这两根信号线进行数据传输。

1.2 差分信号传输:CAN使用差分信号传输数据,即在CAN_H和CAN_L之间传输相反的信号,以减少干扰和提高抗干扰能力。

1.3 环状拓扑结构:CAN总线采用环状拓扑结构,所有节点通过总线连接在一起,实现节点之间的通信。

二、数据传输2.1 帧格式:CAN数据传输采用帧格式,包括起始位、帧类型、数据段、CRC 校验和结束位等字段。

2.2 传输速率:CAN总线的传输速率通常为1Mbps,根据实际需求可调整传输速率。

2.3 数据传输方式:CAN支持两种数据传输方式,分别是标准帧和扩展帧,用于传输不同长度的数据。

三、错误处理3.1 错误检测:CAN总线具有强大的错误检测和纠正能力,能够检测出传输过程中的错误,并进行相应处理。

3.2 错误标识:CAN在传输过程中会生成错误标识,用于标识出错的节点和错误类型,以便及时处理。

3.3 错误处理机制:CAN采用重发机制和错误帧处理机制,确保数据传输的可靠性和稳定性。

四、帧格式4.1 标准帧:标准帧包括11位标识符,用于传输短数据,适合于实时性要求不高的应用场景。

4.2 扩展帧:扩展帧包括29位标识符,用于传输长数据,适合于实时性要求高的应用场景。

4.3 过滤机制:CAN支持过滤机制,可以根据标识符过滤接收的数据,提高数据传输的效率和准确性。

五、应用领域5.1 汽车行业:CAN在汽车行业广泛应用,用于车载电子系统之间的通信,如发动机控制、仪表盘显示、车载娱乐系统等。

5.2 工业控制:CAN在工业控制领域被广泛应用,用于PLC、传感器、执行器等设备之间的通信,实现自动化生产。

CAN总线概述和MVB总线

CAN总线概述和MVB总线

CAN总线概述1. CAN总线的产生与发展控制器局部网(CAN-CONTROLLER AREA NETWORK)是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网,由于其卓越性能现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。

控制器局部网将在我国迅速普及推广。

随着计算机硬件、软件技术及集成电路技术的迅速发展,工业控制系统已成为计算机技术应用领域中最具活力的一个分支,并取得了巨大进步。

由于对系统可靠性和灵活性的高要求,工业控制系统的发展主要表现为:控制面向多元化,系统面向分散化,即负载分散、功能分散、危险分散和地域分散。

分散式工业控制系统就是为适应这种需要而发展起来的。

这类系统是以微型机为核心,将5C技术--COMPUTER(计算机技术)、CONTROL(自动控制技术)、COMMUNICATION(通信技术)、CRT(显示技术)和 CHANGE(转换技术)紧密结合的产物。

它在适应范围、可扩展性、可维护性以及抗故障能力等方面,较之分散型仪表控制系统和集中型计算机控制系统都具有明显的优越性。

典型的分散式控制系统由现场设备、接口与计算设备以及通信设备组成。

现场总线(FIELDBUS)能同时满足过程控制和制造业自动化的需要,因而现场总线已成为工业数据总线领域中最为活跃的一个领域。

现场总线的研究与应用已成为工业数据总线领域的热点。

尽管目前对现场总线的研究尚未能提出一个完善的标准,但现场总线的高性能价格比将吸引众多工业控制系统采用。

同时,正由于现场总线的标准尚未统一,也使得现场总线的应用得以不拘一格地发挥,并将为现场总线的完善提供更加丰富的依据。

控制器局部网 CAN(CONTROLLER AERANETWORK)正是在这种背景下应运而生的。

由于CAN为愈来愈多不同领域采用和推广,导致要求各种应用领域通信报文的标准化。

为此,1991年 9月 PHILIPS SEMICONDUCTORS制订并发布了 CAN技术规范(VERSION 2.0)。

can总线的采样点配置实测为0

can总线的采样点配置实测为0

CAN总线的采样点配置实测为01. 什么是CAN总线CAN(Controller Area Network)总线是一种高可靠性、高实时性的串行通信协议,广泛应用于汽车、工业控制、机械设备等领域。

它采用差分信号传输,具有抗干扰能力强、通信速率高等特点,能够满足复杂系统中节点之间的通信需求。

在CAN总线中,数据通过帧(Frame)进行传输,每个帧包含了数据、标识符和控制信息。

CAN总线支持两种帧类型:数据帧(Data Frame)和远程帧(Remote Frame)。

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. 采样点配置在CAN总线中,采样点配置是指在接收端对CAN信号进行采样的时间点的配置。

采样点的配置对于正确接收CAN信号至关重要,如果采样点配置错误,可能导致数据传输错误或丢失。

采样点配置通常由以下参数确定:•采样点位置(Sample Point Position):表示在一个位时间内,采样点相对于该位的位置。

采样点位置的配置范围是0到100%。

•采样点宽度(Sample Point Width):表示在一个位时间内,采样点的持续时间。

采样点宽度的配置范围是0到100%。

•相位段1(Phase Segment 1):表示位时间的前半部分,包括同步段、传播段和段1。

相位段1的配置范围是1到16。

•相位段2(Phase Segment 2):表示位时间的后半部分,包括段2。

相位段2的配置范围是1到8。

•同步跳转宽度(Synchronization Jump Width):表示同步跳转的宽度。

同步跳转宽度的配置范围是1到4。

通过合理配置采样点参数,可以确保CAN总线的稳定性和可靠性。

3. 采样点配置实测为0的问题采样点配置实测为0表示采样点的位置被设置为了0%,即在每个位时间的起始位置进行采样。

这种配置可能导致以下问题:3.1 采样点过早由于采样点位置被设置为了0%,即在位时间的起始位置进行采样,可能导致采样点过早。

低速can总线中高线在工作时的电压

低速can总线中高线在工作时的电压

低速can总线中高线在工作时的电压低速CAN总线是一种常用于汽车和工业领域的通信协议,它使用了差分信号传输数据。

在低速CAN总线中,高线在工作时的电压是一个重要的参数。

本文将对这个问题进行详细的解答,一步一步回答你的疑问。

首先,了解CAN总线的基本原理非常重要。

CAN(Controller Area Network)总线是一种多主机、多节点分布式通信系统,用于在车辆和工业设备等应用中传输数据。

CAN总线采用了一种差分信号传输的方式,即使用两根线,分别是CAN_H(高线)和CAN_L(低线),利用它们之间的电压差来传输信息。

在低速CAN总线中,高线在工作时的电压范围是2.5V到3.3V。

这个电压范围取决于CAN总线的传输速率和电气特性。

根据CAN总线协议的不同版本,低速CAN总线的传输速率一般为125kbps或者250kbps。

根据ISO 11898-2标准,低速CAN总线的高线电压应在2.5V到3.3V之间。

在实际的应用中,可以通过使用适当的电压源来提供CAN_H线的电压。

这可以通过使用CAN收发器(CAN transceiver)来实现。

CAN收发器是一种电子设备,用于将CAN总线传输的差分信号转换为电压信号,并将其提供给接收器电路进行解码。

在低速CAN总线中,CAN收发器通常会提供2.5V到3.3V的电压范围,以满足CAN_H线的要求。

此外,也需要注意CAN总线系统中其他电气特性的影响。

例如,总线终端电阻的选择对电压有一定的影响。

总线终端电阻用于终止CAN总线两端,以减少传输线上的反射和干扰。

对于低速CAN总线,终端电阻的典型值为120欧姆。

正确选择和连接终端电阻可以确保CAN总线正常工作,并保证高线电压处于正确的范围内。

同时,还需要考虑总线上其他节点的影响。

CAN总线是一种多节点通信系统,多个节点可以同时发送和接收数据。

当多个节点同时发送数据时,会出现冲突。

为了解决这个问题,CAN总线采用了冲突检测和冲突解析机制。

can bus电压范围

can bus电压范围

can bus电压范围CAN总线是一种常用于汽车电子系统的通信协议,它能够实现不同电子控制单元之间的数据交换。

在CAN总线中,电压的范围是非常关键的参数,本文将围绕"CAN BUS电压范围"这一标题展开讨论。

CAN总线的电压范围是指在CAN总线上传输数据所使用的电压范围。

根据CAN2.0A和CAN2.0B两种标准,CAN总线的电压范围分为两个级别:高电平和低电平。

在CAN2.0A标准中,高电平的电压范围为2.5V至3.5V,低电平的电压范围为0V至0.5V。

而在CAN2.0B标准中,高电平的电压范围为2V至3V,低电平的电压范围为0V至0.5V。

CAN总线的电压范围是由CAN收发器来控制和保持的。

CAN收发器负责将CAN控制器发送的数字信号转换为差分信号,并将接收到的差分信号转换为数字信号。

通过差分信号的方式,CAN总线能够在抗干扰能力较强的条件下进行数据传输。

在CAN总线的传输过程中,CAN收发器会根据CAN总线上的电平变化来判断是否有数据被发送或接收。

CAN总线的电压范围对整个系统的正常运行至关重要。

如果电压超出了规定的范围,会导致数据传输错误甚至系统故障。

因此,在设计CAN总线系统时,需要选择合适的CAN收发器,并根据具体应用环境来确定电压范围。

一般来说,CAN总线的电压范围应能够适应系统中各个节点的电压需求,同时还要考虑电磁干扰、抗干扰能力等因素。

CAN总线的电压范围还与系统的供电电压有关。

在一些特殊应用中,系统的供电电压可能不同于标准的5V或3.3V,这时需要选择能够适应不同供电电压的CAN收发器。

一般来说,CAN收发器具有较宽的工作电压范围,可以适应不同供电电压下的工作需求。

CAN总线的电压范围是确保数据传输正常和系统稳定运行的重要参数。

通过选择合适的CAN收发器,并根据具体应用环境来确定电压范围,可以有效避免数据传输错误和系统故障的发生。

希望通过本文的介绍,能够对CAN总线的电压范围有更加清晰的了解。

can线基础知识讲解

can线基础知识讲解

CAN线基础知识讲解1. 什么是CAN线?CAN(Controller Area Network)是一种串行通信协议,最初由德国公司Bosch 开发。

CAN总线主要用于车辆内部的通信系统,但现在也被广泛用于工业控制和汽车领域以及航空航天领域。

CAN线是CAN总线的物理连接线路,负责将CAN控制器、传感器、执行器等设备连接起来进行数据通信。

2. CAN线的特点•高可靠性:CAN线采用差分信号传输,抗干扰能力强,即使在噪音干扰较大的环境下,数据传输也可靠。

•实时性强:CAN线采用事件驱动的通信方式,具有较低的延迟,适用于要求实时性的应用场景。

•多路复用:CAN总线支持多个设备在同一根线上进行通信,节约了线路资源。

•灵活性:CAN总线可以动态连接和断开设备,方便系统调试和维护。

3. CAN线的工作原理CAN线采用双绞线作为传输介质,数据传输采用差分信号方式,即在CAN_H和CAN_L两根信号线上传输互补的电压信号。

CAN_H线上的电压高表示逻辑1,CAN_L线上的电压高表示逻辑0,通过CAN控制器的差分比较可以识别信号。

CAN线的通信帧由起始标志、控制字段、数据字段、CRC字段和结束字段组成,通信速率可根据需求配置。

CAN线具有发送器和接收器,通过在总线上抢占通信的方式实现多路复用。

4. CAN线的应用领域CAN线广泛应用于汽车电子控制系统、工业控制系统、医疗设备、航空航天等领域。

在汽车电子控制系统中,CAN线连接了发动机控制单元、传感器、仪表盘、空调控制器等各个设备,实现数据的快速传输和实时控制。

在工业控制系统中,CAN线连接了PLC、传感器、执行器等设备,实现设备之间的数据交换和协同工作。

CAN线也被广泛应用于航空航天领域,连接了航空电子设备、飞行控制系统等,确保了系统的可靠性和实时性。

5. CAN线的发展趋势随着物联网、智能制造等领域的快速发展,CAN线也在不断演进。

未来CAN线将更加智能化、高速化,支持更多的设备连接和更高的数据传输速率。

史上最全can总线协议规则

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总线概述和MVB总线

CAN总线概述和MVB总线

CAN总线概述1. CAN总线的产生与发展控制器局部网(CAN-CONTROLLER AREA NETWORK)是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网,由于其卓越性能现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。

控制器局部网将在我国迅速普及推广。

随着计算机硬件、软件技术及集成电路技术的迅速发展,工业控制系统已成为计算机技术应用领域中最具活力的一个分支,并取得了巨大进步。

由于对系统可靠性和灵活性的高要求,工业控制系统的发展主要表现为:控制面向多元化,系统面向分散化,即负载分散、功能分散、危险分散和地域分散。

分散式工业控制系统就是为适应这种需要而发展起来的。

这类系统是以微型机为核心,将5C技术--COMPUTER(计算机技术)、CONTROL(自动控制技术)、COMMUNICATION(通信技术)、CRT(显示技术)和 CHANGE(转换技术)紧密结合的产物。

它在适应范围、可扩展性、可维护性以及抗故障能力等方面,较之分散型仪表控制系统和集中型计算机控制系统都具有明显的优越性。

典型的分散式控制系统由现场设备、接口与计算设备以及通信设备组成。

现场总线(FIELDBUS)能同时满足过程控制和制造业自动化的需要,因而现场总线已成为工业数据总线领域中最为活跃的一个领域。

现场总线的研究与应用已成为工业数据总线领域的热点。

尽管目前对现场总线的研究尚未能提出一个完善的标准,但现场总线的高性能价格比将吸引众多工业控制系统采用。

同时,正由于现场总线的标准尚未统一,也使得现场总线的应用得以不拘一格地发挥,并将为现场总线的完善提供更加丰富的依据。

控制器局部网 CAN(CONTROLLER AERANETWORK)正是在这种背景下应运而生的。

由于CAN为愈来愈多不同领域采用和推广,导致要求各种应用领域通信报文的标准化。

为此,1991年 9月 PHILIPS SEMICONDUCTORS制订并发布了 CAN技术规范(VERSION 2.0)。

不同工作电压can通信芯片的阻抗匹配

不同工作电压can通信芯片的阻抗匹配

不同工作电压can通信芯片的阻抗匹配CAN总线是一种用于实时通信的网络协议,广泛应用于汽车、工业控制系统等领域。

CAN通信芯片是CAN总线系统中的关键组件之一。

不同CAN通信芯片有着不同的工作电压要求,而阻抗匹配对于确保通信质量和稳定性至关重要。

首先,我们需要了解阻抗匹配的概念。

阻抗匹配是指在信号传输过程中,两个系统之间的电阻和电抗之间的匹配。

具体到CAN通信中,阻抗匹配是指CAN总线上的阻抗值与CAN通信芯片的阻抗值之间的匹配。

阻抗匹配的目的是尽量减小信号的反射和传输损耗,确保信号的完整性和稳定性。

在CAN总线系统中,常见的工作电压包括5V和3.3V。

不同的工作电压要求对应着不同的CAN通信芯片。

首先来说说5V工作电压的CAN通信芯片。

5V工作电压的CAN通信芯片一般采用传统的TTL(Transistor Transistor Logic)电平。

这种电平具有高电压的特点,可以确保信号的传输距离较长,传输质量较高。

在设计5V工作电压的CAN通信芯片时,需要保证芯片的输入/输出电平与总线电平的匹配。

一般来说,CAN总线上的阻抗为120欧姆,芯片的输出阻抗应该与总线的阻抗相匹配,以确保信号的完整传输。

而在3.3V工作电压的CAN通信芯片中,一般采用了低功耗CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)电平。

这种电平具有低电压、低功耗的特点,适用于一些对功耗要求较高的场景。

在设计3.3V工作电压的CAN通信芯片时,同样需要保证芯片的输入/输出电平与总线电平的匹配。

总线的阻抗为120欧姆,芯片的输出阻抗也应该与总线的阻抗相匹配,以确保信号的稳定传输。

在进行阻抗匹配时,一般会使用电阻网络来实现。

电阻网络是由多个电阻串联或并联组成的电路,可以通过合理调整电阻值来实现阻抗的匹配。

在CAN通信中,可以根据阻抗的匹配程度来调整电阻网络的参数,以达到最佳的通信效果。

需要注意的是,不同工作电压的CAN通信芯片的阻抗匹配是不同的,因为其电平特性和阻抗要求不同。

can总线标准

can总线标准

can总线标准CAN总线标准。

CAN(Controller Area Network)总线是一种高度可靠的串行通信协议,广泛应用于汽车、工业控制、航空航天等领域。

CAN总线标准的制定和应用对于现代工业自动化和智能交通系统的发展具有重要意义。

本文将从CAN总线的基本原理、标准制定和应用等方面进行介绍。

首先,CAN总线的基本原理是什么呢?CAN总线采用了差分信号传输和非彻底抑制的技术,具有抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远等优点。

CAN总线采用了主从式的通信结构,可以实现多个节点之间的数据传输和通信,具有良好的实时性和可靠性。

此外,CAN总线还采用了消息优先级机制,可以根据消息的优先级来进行数据传输,保证了系统的稳定性和可靠性。

其次,CAN总线的标准制定是如何进行的呢?CAN总线的标准由国际标准化组织(ISO)制定,其中最为重要的标准是ISO11898标准。

该标准规定了CAN总线的物理层和数据链路层的技术要求和规范,包括了传输速率、传输距离、消息帧格式、错误处理机制等内容。

此外,针对不同的应用领域,如汽车、工业控制等,还有针对性的CAN总线标准,如ISO 11992-2、ISO 11898-5等。

最后,CAN总线的应用是怎样的呢?CAN总线广泛应用于汽车电子控制系统、工业控制系统、航空航天领域等。

在汽车电子控制系统中,CAN总线可以实现发动机控制、车身电子控制、车载通信系统等功能;在工业控制系统中,CAN总线可以实现各种传感器和执行器之间的数据传输和通信;在航空航天领域,CAN总线可以实现飞行控制系统、导航系统等的数据传输和通信。

总之,CAN总线在现代工业自动化和智能交通系统中发挥着重要作用。

综上所述,CAN总线标准是一种高度可靠的串行通信协议,具有抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远等优点。

CAN总线的标准制定和应用对于现代工业自动化和智能交通系统的发展具有重要意义。

希望本文的介绍能够对大家对CAN 总线有所了解,为相关领域的工程师和研究人员提供参考。

can总线电缆技术要求

can总线电缆技术要求

can总线电缆技术要求
随着现代科技的快速发展,CAN总线电缆技术越来越受到广泛关注和应用。

CAN总线电缆技术是一种可靠、高效的数据传输方式,被广泛应用于汽车、工业控制、航空航天等领域。

为了保证CAN总线电缆技术的稳定性和可靠性,以下是一些技术要求:
1. 抗干扰能力:CAN总线电缆需要具备良好的抗干扰能力,能够抵抗来自外部环境的电磁干扰和噪声。

这样可以保证数据传输的稳定性和准确性。

2. 传输速率:CAN总线电缆需要支持较高的传输速率,以满足现代高速数据通信的需求。

高传输速率可以提高数据传输效率,使系统响应更加迅速。

3. 信号完整性:CAN总线电缆需要确保信号的完整性,防止信号衰减和失真。

信号的完整性对于数据传输的准确性至关重要。

4. 阻抗匹配:CAN总线电缆的阻抗需要与总线控制器和节点设备的阻抗匹配,以减少信号反射和干扰。

5. 可靠性和耐用性:CAN总线电缆需要具备较高的可靠性和耐用性,能够在恶劣环境下长时间工作。

这包括耐高温、耐低温、耐湿度和耐腐蚀等特性。

6. 灵活性:CAN总线电缆需要具备一定的灵活性,以适应不同应用
场景和布线需求。

这样可以提高系统的可扩展性和适应性。

7. 安全性:CAN总线电缆需要具备较高的安全性,能够防止未经授权的访问和数据泄露。

这对于保护系统的安全和数据的机密性非常重要。

CAN总线电缆技术要求的提高,对于现代化的工业控制和汽车电子系统的稳定运行起着重要的作用。

通过不断改进和创新,CAN总线电缆技术将为各行各业带来更高效、更可靠的数据传输解决方案。

一文读懂CAN隔离收发器各项参数

一文读懂CAN隔离收发器各项参数

一文读懂CAN隔离收发器各项参数CAN收发器是连接CAN控制系统与CAN总线网络的桥梁,当选型CAN收发器时应该注意哪些参数?本文将带大家深入的了解收发器的每项参数与其在实际应用中的意义。

1.输入特性对于隔离CAN收发器,输入主要指连接CAN控制器一侧的输入特性,包含电源输入与信号输入。

根据控制器的CAN接口电压可选择3.3V或5V供电的CAN模块,隔离CAN模块正常输入范围为VCC±5%,主要考虑CAN总线电平能保持在典型值范围内,同时也使次级的CAN芯片工作在标称电源电压附近。

对于单独的CAN收发芯片,需要对芯片的VIO引脚接入与TXD信号电平相同的参考电压,以匹配信号电平,若没有VIO引脚,则应保持信号电平与VCC保持一致。

使用CTM 系列隔离收发器时需要匹配TXD的信号电平与供电电压一致,即3.3V标准CAN控制器接口或5V标准CAN控制器接口。

2.传输特性CAN收发器的传输特性主要为三个参数:发送延迟、接收延迟、循环延迟。

选择CAN收发器时我们认为其延迟参数越小越好,但小的传输延迟会带来什么好处,是什么因素限定了CAN网络的传输延迟?图 1 CAN收发器延迟特性在CAN协议中,发送节点通过TXD发送数据的同时,RXD也在监测总线状态。

若RXD 监位与发送位不一致,则节点检测到一个位错误。

若在仲裁场监测到的与实际发送不符,则节点停止发送,即总线上有多个节点同时发送数据,该节点没有获得数据发送优先权。

同样在数据校验和ACK响应位,均需要RXD实时获取到总线的数据状态。

比如网络正常通讯中,排除节点异常,为了可靠接收到ACK响应,就要保证ACK位在一定的时间内传输到控制器的RXD寄存器中,否则发送节点将检测到一个应答错误。

在1Mbps下设定采样位置为70%。

则从TXD发送,到RXD接收到ACK位,控制器会在ACK位时间起始的70%时间点采样,即整个CAN网络的循环延迟要小于700ns。

CAN总线资料汇总

CAN总线资料汇总

CAN总线资料汇总工业设备通信通常涉及到很多硬件和软件产品以及用于连通标准计算机平台(个人计算机或工作站)和工业自动化应用设备的协议,而且所使用设备和协议的种类繁多。

因此,大部分自动化应用设备都希望执行简单的串行命令,并希望这些命令同个人计算机或者附加的串行端口板上的标准串行端口兼容。

RS-232是目前PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。

RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。

由于RS-232的发送端与接收端之间有公共信号地,所以它不能使用双端信号,否则,共模噪声会耦合到信号系统中。

RS-232标准规定,其最大距离仅为15m,信号传输速率最高为20kbit/s。

CAN,全称为“Controller Area Network”,即控制器局域网,是国际上应用最广泛的现场总线之一,一个由CAN总线构成的单一网络受到网络硬件电气特性的限制。

CAN作为一种多主方式的串行通讯总线,其基本设计规范要求高位速率和较高的抗电磁干扰性能,而且要能够检测出通讯总线上产生的任何错误。

当信号传输距离达10km时,CAN仍可提供高达50kbit/s的数据传输速率。

表1为CAN总线上任意两个节点之间最大传输距离与其位速率之间的对应关系。

表1 CAN总线系统任意两节鼎足之势之间的最大距离由此可见,无论从实时性、适应性、灵活性,还是可靠性上来看,CAN总线都是一种比RS-232更为优秀的串行总线。

当两台串口设备的相距较远,不能直接用RS-232把它们连接起来时,就可以把RS-232转换为CAN,通过CAN总线来实现串口设备的网络互连。

但是,RS-232和CAN在电平和帧格式上都是很大的不同。

具体表现如下:RS-232标准电平采用负逻辑,规定+3V~+15V之间的任意电平为逻辑“0”电平,-3V~-15V之间的任意电平为逻辑“1”电平。

而CAN信号则使用差分电压传送,两条信号线称为“CAN_H”和“CAM_L”,静态时均为2.5V左右,此时的状态表示为逻辑“1”,也可以叫做“隐性”;用CAN_H比CAN_L高表示逻辑“0”,称为“显性”。

can共模电压

can共模电压

CAN共模电压1. 什么是CAN总线CAN(Controller Area Network)总线是一种常用于汽车和工业控制领域的串行通信协议。

它被广泛应用于汽车电子系统、工业自动化设备以及其他需要高可靠性和实时性的场景中。

CAN总线采用差分信号传输,可以实现多个节点之间的通信。

每个节点都可以发送和接收消息,而不会干扰其他节点的正常通信。

CAN总线具有高抗干扰性、可靠性和灵活性等特点,因此被广泛应用于各种复杂的系统中。

2. 共模电压问题在CAN总线中,共模电压是一个重要的参数。

共模电压是指CAN_H和CAN_L两个差分信号之间的平均电压值。

在正常情况下,CAN_H和CAN_L的共模电压应该为2.5V。

然而,在实际应用中,由于各种原因(如接地问题、干扰等),可能会导致共模电压偏离理想值,这就会引起一系列问题。

2.1 共模电压过高当共模电压过高时,会导致差分信号范围缩小,降低了CAN总线的抗干扰能力。

同时,也可能导致接收器无法正确解码信号,从而引发通信错误。

共模电压过高的原因可能包括: - 接地问题:CAN总线的接地不良或者接地回路中存在干扰源,都会导致共模电压升高。

- 电源问题:供电系统中的噪声或者电源回路中存在问题也会导致共模电压升高。

- 外部干扰:来自其他信号线的干扰或者外部设备的故障等也可能引起共模电压升高。

2.2 共模电压过低当共模电压过低时,会导致差分信号范围增大,增加了CAN总线受到干扰的可能性。

同时,也可能导致接收器无法正确解码信号,从而引发通信错误。

共模电压过低的原因可能包括: - 接地问题:CAN总线的接地不良或者接地回路中存在较大的电流流过,都会导致共模电压降低。

- 电源问题:供电系统中存在功率波动或者供应不足等问题也会导致共模电压降低。

- 外部干扰:来自其他信号线的干扰或者外部设备的故障等也可能引起共模电压降低。

3. 解决共模电压问题为了解决CAN总线中的共模电压问题,我们可以采取以下措施:3.1 检查接地首先,需要检查CAN总线的接地情况。

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3.3.3 MAC 机制 CAN网络上一个节点发送的帧/报文可被网络 上所有其它节点监听并应答。 当总线处于空闲(开放)时,任何节点均可 开始发送报文。若一个节点正在发送,其它节点只 有在此发送完成以后,才可尝试发送,如图3-21所 示。 图中,节点Y在t0时刻想要发送,但通过监听 网络得知此时节点X正在发送(总线上有节点X的 帧),因此节点Y必须等待,直到节点X发送完 毕,并经帧间空间之后,在t1时刻才能发送。节点 Y等待的时间为(t1- t0)。
LLC数据帧和远程帧的结构分别如图3–19和图3–20所 示。应该指出,用户传给LLC子层的标准格式的数据帧包括4 部分:标识符、RTR位(为“0”)、DLC和数据场,前3部 分 的位数分别为11、1和4,即前3部分共有16位,刚好为2个 字节(占用2个地址单元,若每个地址单元为1个字节)。 许多CAN控制器(如SJA1000、P8xC591中的CAN控 制器)就要求将标识符、RTR位和DLC写入2个地址单元或 从2个地址单元中读出。 用户传给LLC子层的标准格式的远程帧包括3部分:标 识符、RTR位(为“1”)和DLC。
+5V
TXD
RL VCAN–H
RXD
总 线 收 发 器 VCAN–L VRL
图3–17 总线收发器与总线的连接
(4.5-5)V 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1
(a) TXD上的电压VT (以V-为参考电位)的波形及典型电平
2V
0
1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1
(b)总线差分电压Vdiff的波形及典型电平 图3–18 帧起始和标识符(=11000100111)部分的VT 和 Vdiff的波形及典型电平
总线电平V
VCAN–H
V diff
VCAN–L
平均电平
隐性位
显性位
隐性位 时间
t
图3–15 总线上的位电平表示
VCAN–H VCAN–H/VCAN–L 3.5V Vdiff =2V VCAN–L 隐性位 V图3–16 总线CAN–H和CAN–L电压的典型数值 显性位 1.5V 隐性位 Vdiff =0V
标识符场 DLC场 LLC数据场
标识符场 DLC场
图3–19 LLC数据帧
图3–20 LLC远程帧
2、MAC子层 MAC子层描述OSI数据链路层的下部,它作为LLC子层和 物理层的接口。 CAN技术规范中指出,MAC子层是CAN协议的核心。MAC 子层提供的主要功能是传送协议,即发送/接收数据的封装(成 帧)/拆装,帧编码及位填充(若需要)/去除填充位(若有), 媒体访问管理(执行仲裁),错误检测和标注,应答,(发 送)串行化/(接收)解除串行化。 ISO11898中介绍,MAC子层为LLC子层提供的服务为:应 答数据传送,即为LLC子层发送/接收数据帧;应答远程数据传 送,即为LLC子层发送/接收远程帧;超载帧传送,即为LLC子 层发送/接收超载帧。 CAN技术规范中给出的4种帧(数据帧、远程帧、错误帧和 超载帧)的组成均指的是MAC帧。
3.3.2 LLC子层和MAC子层
1、LLC子层
LLC子层描述OSI数据链路层的上部。 CAN技术规范中指出,LLC子层的主要功能是接收过滤、超 载通知和恢复管理。接收过滤是指LLC子层通过对报文整个标识符 或部分标识符的屏蔽/筛选来决定是否接收报文;超载通知是指在 发生超载条件时,LLC子层发送超载帧以示通告,从而延迟下一个 数据帧或远程帧;恢复管理是指在发送期间,对于丢失仲裁的或 已损的报文,LLC子层具有自动重发的功能。 ISO11898中介绍,LLC子层(为用户)提供两类非连接方式 的传送服务:非应答数据发送服务和非应答远程数据请求服务。 根据这两种服务,存在两种类型的来自/传给用户的帧:LLC数据 帧和LLC远程帧。对于这两种类型的帧,LLC子层均向用户通告帧 是否成功发送或接收。 另一方面,LLC子层接受MAC子层提供的服务。LLC子层传 给/接收来自MAC子层的帧为:数据帧、远程帧和超载帧。
当节点通过总线收发器从总线上收到标识符 ID=11000100111的数据帧/远程帧时,对于帧起 始和标识符部分,RXD上的电压VR的波形和典型 电平即为图3–18(a),而Vdiff的波形和典型电平仍 为图3–18(b)。 实际上,CAN技术规范中已提到,总线显 性电平由逻辑“0” (Vdiff=2V)表示,隐性电平由 逻辑“1”(Vdiff=0V)表示,这与图3–18(b)所示 的 电平“0”、“1”是一致的,只不过要注意,其中 “0”
3.3 CAN总线基本技术参数
3.3.1 总线典型电平 总线上的位电平表示如图3–15所示。 图中,VCAN–H、VCAN–L分别表示总线的两线上的电压 (以某一电位为公共参考电位,一般选总线收发器的电源地); Vdiff 为总线差分电平,Vdiff = VCAN–H-VCAN–L。 在总线为隐性电平/隐性状态时,VCAN–H和 VCAN–L均在 平均电平附近,Vdiff近似为零; 在总线为显性电平/显性状态时,Vdiff大于某一阈值。CAN 技术规范中没有给出隐性电平和显性电平的数值,而ISO11898 对此有所规定,其典型值如图3–16所示(图中V-为VCAN–H、 VCAN–L的公共参考电位)。由图中可见,在隐性状态下,各典 型值为:VCAN–H=VCAN–L=2.5V,Vdiff =0V;在显性状态 下,各典型值为:VCAN–H=3.5V,VCAN–L=1.5V, Vd必须等待,直到当 前的发送完成。
节点 Y
节点 Y 等待时间
t0
帧间空间
t1
节点 Y 发送
节点 X 正在发送
图3-21 CAN媒体访问
时间t
如果两个或多个节点同时开始发送,则通过使用仲 裁场(11位标识符和RTR位(对于标准格式))的非破 坏性逐位仲裁机制来解决总线访问冲突。其基础是,当 一个隐性位(“1”)和一个显性位(“0”)同时被发送 至 总线时,总线上所出现的结果为一个显性位(“0”)。 在仲裁场发送期间,每一个发送器均监听总线电 平,并将它与自身发送的位相比较。若两值相等,则节 点可继续发送。若一个节点发送一个隐性位(“1”),而
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