CAN总线在多机通信中的应用
基于AT89C51单片机的CAN总线的多机通信
朗曙 撼
图报 送 电 理 2 发 件 原 文硬路图
度和反馈调节部分∞。用于显示温度的外部温度传感器采用数字 式温度传感器 D 1B 0 反馈调节部分主要 由两个发光二极管来 S82 。 实现 , 当温度在设置温度门限之外 , 相应的灯光代表实际中控制加 热装置或制冷装置。另外 , 采用 矩 阵键盘设置上下限温度值 , 不仅节省 I 口资源, / O 而且操作简便。根据系统原理 , 电路主要 由 图 3 报文接收硬件 电路原理 图 图 4 系统总体流程图 四大部分组成 : 智能 C N节点部分 、 A 输入控制部分 、 输出控制部分 超出适合水稻苗生长的温度范围或者低于此温度范围 ,要证 明所没计 和反馈控制部分。 如图 1 所示 , 输入输出和反馈模块统称为具体功能单 的电路是否符合实际要求 ,就必须人工设定两个门限温度值作为实际
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科 教 文 化
企业往往将生产经营的信息资料视为己有进行保密。这对于制造商来 3体育用品零售业供应链实现信息共享的途径 说, 如何协调链条上各节点之间的关系 , 尤其是和销售商之间的关 系, 3 加快对中小型专卖店 、 . 1 连锁店、 便利店和折扣店的整合 、 , 重组 建 尤为重要 , 此时信息共享的作用就凸显出来了。在现实实际过程 中, 立大型的、 各 多服务的体育零售店 , 实行直销和代销。有实力和影响力 的 利益相关群体因为利益和终极 目 的不统一 ,很难实现所谓的信息共 零售商要实行 自有品牌战略。首先, 标 零售商企业的经营者要有革新经营 享, 例如图 2 现实理想化模式 , . 各利益相关企业之间是关闭的环形 图, 观念 ~ 以“ 主动营销” 取代传统的“ 被动零售” ; 营销企业必须造就 其次, 信 息是为所有利益相关企业共享的。 为什么无法实现呢? 那因为现实实 和培养一批高素质的体育经营管理 ^ 因为此时的零售商不仅只销售 、 才, 践中存在诸多问题 。 商品, 还要负责做好产 品开发设计、 品牌管理 、 生产与质量检验 、 促销宣 2 体育用品零售业信息共享中存在的问题 . 3 传等一系列复杂的营销工作。 2 .我国零售业在 2 31 0世纪 9 0年代的发展可以说是 日 新月异, 主 3 针对不同地域 、 . 2 不同年龄、 不同职业、 不同爱好 的消费者 , 建立多 要表现在零售业态的发展, 即从过去单一的百货商场 、 小商店格局到现 样化的信息反馈渠道和信息流通渠道 , 例如网络 、 电视 、 报纸等多种媒 在的连锁超市 、 便利店 、 折扣店 、 专卖店等多种业态共存共荣 的发展格 介。 保证各利益相关群体 的信 息 共享的实现 , 建立快速反应的区域体育 局。零售业开始专业化后, 出现了各种专业化的零售店, 如体育用品专卖 用品零售商供应链。这建立在交易企业间“ 战略联盟 ” 的基础上 , 建立 店和综合 的体 育用品商场就是零售业专业化趋势的重要体现日然而’ “ 当的商 品、 当的时期 、 。 体 适 适 以适 当的价格 、 并在适 当的场所供给的系 育用品零售业的发展仍仅限于业态 、 店面的平面拓展, 没有进行产品的 统”1 5 1 。 立体纵深 发掘 , P 例如 B产品。 3 体育用品零售商供应链各利益相关企业之间要建立 战略合作 . 3 2 _巾国市场巨大 ,而且不同区域 ,不同空间结构信息是不一样 伙伴关系 , .2 3 在一定时期内的共享信 息、 共担风险 、 同获利 的协议关系。 共 的, 所以在大范围内实现信息共享是不现实的, 无法实现 决速反应供应 供应链上的各企业应构建 以“ 共享信息为荣 , 保守信息为耻 ” 的联盟文 链 和敏 捷化 供应链 。 化, 把整个联盟的利益放在第一位。同时联盟要尽量考虑成员的需要 , 2 .在零售业供应链巾, .3 3 供应商 、 制造商、 零售商和消费者, 彼此之 建立的第三方监督机构要在行为上保证公平 ,这样有利于成员之间的 最终使得信息共享成为一种义务 , 成为一种 间可以相互联系 , 组成各种各样的战略联盟 , 导致生产信息、 库存信息 、 相互谦让和避免恶 陛竞争 , 技术信息、对未来市场的预测信 息等视为某一利益相关企业已有进行 自觉日 。 3 . 4当今 中 国的市 场经 济正 处 于 转 型期 , 场 自身 的优 胜 劣 汰能 力 市 保密, 这样就阻碍了信息的快速流通和反馈。 以竞争和合作并存是零 所 并没正真正的发挥出来 , 因此首先要加强政府对市场 的宏观调控 , 建立 售业供应链战略联盟的重要特点。 个有序的市场 , 以使得人们对未来收益充满售 。另外 , 要逐步完善 2 . 4中国著名体育品牌企业安踏的成功启示 作为多年来保持高速增长、 在体育用品行业实现“ 中国制造 ” 升级 零售业供应链战略联盟信誉管理的法律、 法规。 结合我国现阶段的实际 为“ 1 叶同创造” 的典 代表, 对安踏而言 , 与中国奥委会签订 的合作合同 情况 , 逐步建立系统 的、 的信誉管理方面的法规体系 , 配套 依靠法律法 来保证信誉管理 的顺利实施 , 从而保证 注定是其品牌绽放 的重要历史时刻。作为 2 0 — 0 2年新周期中国奥 规的强制性规定和政策 的引导 , 09 21 。提高企业的 委会的合作伙伴, 安踏所涉权益覆盖之广、 年限之长 、 赞助金额之高, 在 零售业供应链战略联盟 中各个成员更好的实现信 息共享目 中国奥林 匹克运动史上都是空前的。 这是整个体育行业对安踏如今“ 信 息化水平 。 江 4 结论 湖地位”的肯定 ,也是安踏自身品牌和产品升级的体现。 ̄0 3 2 0 20- 05 2 1世纪的竞争将不再是企业与企业之间的竞争 , 而是供应链与供 年, 安踏完成了更为重要 的品牌转型。 在大多数 国内体育用品企业还在 为生产如何迎合每年那 3 个月的销售旺季发愁时, 安踏又领先一步 , 应链之间的竞争 。任何一个企业只有与上下游企业或竞争企业结成战 其 形成稳定的供应链 , 实现信息共享 , 并不断使供应链整体价值 产品系列首先在鞋 、 、 服 配上进行了细分和补充。2 0 0 7年 , 在其他皮拍 略联盟, 寻求如何进行鞋服配细分的时候 ,安踏已完成了各个专业运动装备市 增值 ,才有可能在竞争 中取胜。中国体育用 品市场在今后几年很有潜 我们要保护并开发 自己的品牌 , 搞好零售商的 自主创新 能力 , 多渠 场鞋服配产品系列的深度品牌细分 ,这是 引领真个体育用品也未来发 力, 展 的理念。安踏致力于为中国更多消费者精心设计和打造全方位 的专 道销售能力等。中国的体育用品零售环境正在走向成熟,正在逐步开
CAN总线与通信网络的认知与应用 CAN总线的特点
(5 )CAN的直接通信距离最远可达10km(速率5kbps以下);通信速率最高可达1 Mbps(此时通信距离最长为40m) 。
(6)CAN上的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), 而扩展标 准(CAN2,0B)的报文标识符几乎不受限制。
CAN总线的特点
CAN是分布式,实时控制的串行通信网络,由于其采用了许多新技术及独特的设计,与一般的通信总线 相比,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。其特点可
概括如下: (I)CAN为多主方式工作,网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息,而不分主从, 通信方式灵活,且无需站地址等节点信息。利用这一-特点可方便地构成多机备份系统。 (2)CAN网络上的节点信息分成不同的优先级,可满足不同的实时要求,高优先级的数据最多可在134 us内得 到传输。 (3)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,优先级较低的节点会主动地退出发 送,而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据从而大大节省了总线冲突仲裁时间。尤其是在网络负截 很重的情况下也不会出现网络瘫痪情况(以太网则可能)。
(7)采用短帧结构,传输时间短,受干扰概率低,具有极好的检错效果。 (8) CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施,保证了数据出错率极低。 (9) CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤,选择灵活。 (10) CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响。
(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总线的特点及发展趋势
CAN总线的特点及发展趋势CAN(Controller Area Network,控制器局域网)总线是一种面向实时应用的多主机串行通信总线,最初被用于汽车电子控制系统,现在已经广泛应用于诸如工业自动化、医疗设备、航空航天等领域。
以下将介绍CAN总线的特点及其发展趋势。
1.高可靠性:CAN总线具有高抗干扰能力和高容错性,能够在恶劣的环境下稳定工作。
它采用差分传输方式,能有效抵抗噪声和干扰,同时具备误码检测和容错纠正机制,能够自动检测和修复传输中的错误。
2. 实时性:CAN总线能够满足实时性要求,传输速率可达到 1 Mbps,并且具有优先级机制,可以根据消息的重要性进行数据传输的调度,保证高优先级的消息先被传输,从而满足实时控制的需求。
3.简洁性:CAN总线采用的通信协议简单,数据帧格式明确,使得系统的设计和实现变得简单。
通过标识符来识别不同的节点和数据类型,实现了灵活的通信方式。
4.扩展性:CAN总线支持多主机通信,每个节点可以接入多个设备。
它可以通过连接器将多个CAN总线组成一个网络,并且可以通过CAN网关将多个CAN网络连接起来,实现更大规模的通信。
5.低成本:CAN总线的成本相对较低,其简单性和通用性使得其应用范围广泛,降低了系统的成本。
1.提高速率:随着实时应用要求的增加,CAN总线的速率也不断提高,并且增加了高速CAN(CANFD)技术。
CANFD可以实现更高的数据传输速率,提高数据带宽,满足更高的实时应用需求。
2.增强安全性:随着汽车电子化水平的提高,对车辆的安全性和数据保护要求也日益增加。
CAN总线的未加密的通信方式容易受到攻击和干扰,因此未来的CAN总线将倾向于增加加密和认证等安全机制,以提高通信的安全性。
3.支持更多协议:CAN总线在汽车领域被广泛应用,但由于不同厂商和不同功能的设备使用的通信协议不同,导致系统的复杂性增加。
为了解决这个问题,未来的CAN总线将支持更多的协议,可以实现不同设备之间的互联互通。
CAN总线接口在单片机网络通信中的实现方法
CAN总线接口在单片机网络通信中的实现方法CAN(Controller Area Network)总线是一种广泛应用于汽车、工业控制和机器人等领域的串行通信协议。
它在单片机网络通信中具有重要的作用,可以实现高效可靠的数据传输。
本文将介绍CAN总线接口在单片机网络通信中的实现方法。
一、CAN总线的基本原理CAN总线是一种多主机、多从机的总线系统,其基本原理是基于广播方式进行通信。
CAN总线上的每个节点都可以发送和接收数据,它们通过共享线路传递信息。
在CAN总线中,每个节点都有一个唯一的标识符。
当某个节点发送一帧数据时,其他节点会接收到该帧数据并进行处理。
这种广播方式可以实现节点之间的高效通信。
二、CAN总线接口的硬件实现为了在单片机网络通信中实现CAN总线接口,我们需要使用一种具备CAN功能的单片机芯片,并连接相应的硬件电路。
1. CAN控制器:CAN控制器是实现CAN总线通信的核心部件,它负责发送和接收数据,并进行错误检测和纠正。
CAN控制器通常集成在专门的CAN芯片中,也可以作为单片机的一部分。
2. CAN收发器:CAN收发器是将CAN控制器产生的数字信号转换为物理信号,以便在CAN总线上进行传输。
它可以将接收到的差分信号转换为单端信号,并将发送的单端信号转换为差分信号。
3. 终端电阻:CAN总线上的终端电阻用于抵消传输线上的反射信号,并确保正确的信号传输。
终端电阻一般放置在CAN总线的两端。
4. 过滤器电路:过滤器电路用于过滤掉不需要的数据帧,只接收需要的数据帧。
它可以根据CAN帧的标识符进行过滤,提高系统的响应速度。
三、CAN总线接口的软件实现在硬件电路连接完成后,我们还需要编写相应的软件程序来实现CAN总线接口的效果。
1. 硬件驱动:首先,我们需要编写硬件驱动程序,通过设置单片机的寄存器配置CAN控制器和收发器。
这些寄存器包括CAN控制寄存器、接收缓冲区寄存器和发送数据寄存器等。
2. 初始化配置:在使用CAN总线前,我们需要进行初始化配置,包括设置波特率、模式选择、过滤器设置等。
can总线工作原理
can总线工作原理CAN总线是一种常用的串行通信协议,它被广泛应用在汽车、工业控制等领域。
CAN总线的工作原理是怎样的呢?让我们来详细了解一下。
首先,我们需要了解CAN总线的基本结构。
CAN总线由两根线组成,分别是CAN-High和CAN-Low线。
这两根线之间的电压差异表示逻辑状态,从而实现数据的传输。
CAN总线采用差分信号传输,能够有效抵抗电磁干扰,保证数据的可靠性。
其次,CAN总线采用了一种先进的通信机制,即基于事件驱动的通信方式。
在CAN总线上,每个节点都有自己的标识符,当一个节点有数据要发送时,它会首先检查总线上是否有其他节点在发送数据,如果没有,它就可以直接发送数据。
如果有其他节点正在发送数据,那么它就需要等待,直到总线空闲时才能发送数据。
这种基于事件驱动的通信方式能够有效地避免数据冲突,提高了通信的效率。
另外,CAN总线还采用了一种多主机的通信结构。
这意味着在CAN总线上可以连接多个节点,每个节点都有发送和接收数据的能力。
在数据传输时,不同节点之间可以通过标识符来区分不同的数据帧,从而实现数据的精确传输。
这种多主机的通信结构使得CAN总线在复杂的系统中能够灵活地应用,实现高效的数据通信。
此外,CAN总线还具有一种高度的实时性。
在CAN总线上,数据的传输是非常快速的,通常可以在几微秒内完成。
这种高速的数据传输能够满足实时控制系统对数据传输速度的要求,保证系统的稳定性和可靠性。
总的来说,CAN总线的工作原理是基于差分信号传输的、事件驱动的、多主机的通信结构,具有高度的实时性。
它在汽车、工业控制等领域得到了广泛的应用,成为了一种重要的通信协议。
通过对CAN总线的工作原理进行深入了解,我们可以更好地应用它,提高系统的性能和可靠性。
canbus总线
CAN总线1. 简介CAN(Controller Area Network)总线是一种串行通信协议,广泛应用于汽车、工控等领域中。
它是一种高可靠性、高抗干扰的通信方式,具有多主机、多从机的结构,能够支持多个节点之间的通信。
2. CAN总线的特点2.1 高可靠性CAN总线采用差分传输方式,通过在两条通信线上分别传输互补的信号来实现数据传输,可以有效地抵抗传输线上的电磁干扰和噪声。
此外,CAN总线拥有校验机制,当数据传输过程中发生错误时,接收端可以通过异或校验位来检测错误,并进行纠正。
2.2 多主从结构CAN总线可以支持多个主机和多个从机的通信。
主机用于发送命令和控制数据的节点,从机用于接收并执行命令的节点。
这种结构使得CAN总线非常适用于分布式控制系统,能够实现多个节点之间的实时通信。
2.3 高速通信CAN总线的通信速率可以达到几百kbps甚至几Mbps,可以满足多数应用的通信需求。
高速通信可以保证节点之间的实时性,并且降低通信延时。
2.4 灵活的网络拓扑结构CAN总线支持多种网络拓扑结构,包括总线型、星型、树型等。
这种灵活的结构使得CAN总线可以适用于不同的应用场景,如汽车电子系统中的各种控制模块之间的通信。
3. CAN总线的应用3.1 汽车领域CAN总线在汽车领域中得到了广泛应用。
汽车中有许多控制模块,如发动机控制单元(ECU)、制动控制单元(BCU)、车身控制单元(BCU)等,这些模块之间需要进行实时通信才能保证汽车的正常运行。
CAN总线通过其高可靠性和实时性,成为了汽车电子系统的首选通信协议。
3.2 工控领域在工控领域中,CAN总线也得到了广泛应用。
工控设备通常需要各种传感器和执行器之间的实时通信,以实现工艺过程的监控和控制。
CAN总线可以提供高可靠性的通信,并且支持多主从结构,非常适用于工控场景。
4. CAN总线的实现4.1 硬件实现CAN总线的硬件实现主要包括CAN控制器和CAN收发器。
CAN总线的使用
CAN总线的使用CAN(Controller Area Network)总线是一种多主机、多线程、分散控制系统中常用的实时通信协议,被广泛应用于车载电子、工业自动化、航空航天等领域。
本文将从CAN总线的基本原理、应用场景、使用方法等方面进行介绍。
一、CAN总线的基本原理CAN总线是由以位为基本单元的串行通信协议,其通信原理可以简单概括为:数据发送方通过CAN控制器将数据转换成一系列的数据帧,并通过CAN总线发送给接收方;接收方的CAN控制器接收到数据帧后,将其还原成原始数据。
CAN总线采用了CSMA/CR(Carrier Sense Multiple Access with Collision Resolution)的数据传输方式,即对总线中数据帧的冲突进行检测和解决。
二、CAN总线的应用场景1.车载电子系统中,CAN总线常用于汽车中的各种电子控制单元(ECU)之间的通信。
例如,引擎控制单元(ECU)、刹车控制单元(ECU)、空调控制单元(ECU)等通过CAN总线进行实时的数据交换和协调。
2.工业自动化领域中,CAN总线广泛应用于工业机器人的控制、传感器的数据采集与通信等方面。
CAN总线在工业环境中的抗干扰能力较强,可以满足高噪声环境下的可靠通信要求。
3.航空航天领域中,CAN总线可用于飞机电子设备之间的数据通信,如航空仪表、飞行控制系统、通信导航系统等。
三、CAN总线的使用方法1.硬件部分:(1)CAN总线连接:CAN总线通常使用双绞线进行连接,其中一根线为CAN High(CAN_H),另一根线为CAN Low(CAN_L)。
CAN_H和CAN_L通过终端电阻连接至VCC和GND,即电压分配电阻(VCC上的120欧姆电阻和GND上的120欧姆电阻)。
(2)CAN控制器选择:需要选择适合应用需求的CAN总线控制器。
(3)CAN总线的连接节点:将需要通信的CAN节点连接至CAN总线上,通常通过CAN收发器进行连接。
CAN总线在铁路设备通信中的应用
CAN总线在铁路设备通信中的应用CAN总线(Controller Area Network)是一种广泛应用于现代汽车、铁路设备和工业自动化等领域的串行通信协议和总线系统。
在铁路设备的通信中,CAN总线发挥着重要的作用。
本文将对CAN总线在铁路设备通信中的应用进行详细介绍。
一、CAN总线的特点CAN总线具有以下几个特点,使其在铁路设备通信中得到广泛应用。
1. 可靠性:CAN总线采用差分信号传输,能够有效抵抗电磁干扰和噪声,具有较高的抗干扰能力。
同时,CAN总线支持多主机系统,其中一个节点发生故障不会影响整个总线,保证了系统的可靠性。
2. 实时性:CAN总线具有较高的实时性,能够在较短的时间内完成数据的传输和处理。
对于铁路设备通信来说,实时性非常重要,因为需要及时传输和处理车辆的运行数据和状态信息。
3. 灵活性:CAN总线可以灵活支持不同的通信需求,具有多种传输速率可选,可以适应不同应用场景的需求。
同时,CAN总线可以支持分布式和集中式通信结构,方便系统的扩展和配置。
二、CAN总线在铁路设备通信中的应用CAN总线在铁路设备通信中的应用非常广泛,几乎涵盖了铁路设备的各个方面。
下面将详细介绍几个主要的应用。
1. 列车控制系统:CAN总线在列车控制系统中扮演着重要的角色。
列车控制系统需要实时检测和控制车辆的各个部件,例如车速、牵引力、制动力等。
CAN总线可以将这些数据传输给控制中心,并根据需要发送控制信号给相应的设备。
CAN总线的实时性和可靠性使得列车控制系统能够快速准确地响应各种指令和故障。
2. 信号系统:信号系统是铁路设备中非常重要的一部分,用于保证列车之间的安全距离和避免碰撞。
CAN总线可以在信号系统中作为传送和接收信号的媒介。
通过CAN总线传输信号数据,能够快速准确地传递列车的位置、速度、距离等信息,从而实现列车的精确定位和安全控制。
3. 监控和诊断系统:CAN总线可以用于铁路设备的监控和诊断系统,通过传输各种传感器和设备的数据,实时监测和记录设备的工作状态。
CAN总线原理及应用
CAN总线原理及应用摘要介绍了CAN总线的特点、工作原理和应用领域,并且对每个应用领域进行了描述和举例讲解。
关键字 CAN总线,汽车,现场控制系统,通信1 引言控制器局域网总线(CAN,Controller Area Network)是一种用于实时应用的串行通讯协议总线,它可以使用双绞线来传输信号,是世界上应用最广泛的现场总线之一。
CAN协议由德国的Robert Bosch公司开发,用于汽车中各种不同元件之间的通信,以此取代昂贵而笨重的配电线束。
该协议的健壮性使其用途延伸到其他自动化和工业应用。
CAN协议的特性包括完整性的串行数据通讯、提供实时支持、传输速率高达1Mb/s、同时具有11位的寻址以及检错能力。
CAN总线是一种多主方式的串行通讯总线,基本设计规范要求有高的位速率,高抗电子干扰性,并且能够检测出产生的任何错误。
CAN总线可以应用于汽车电控制系统、电梯控制系统、安全监测系统、医疗仪器、纺织机械、船舶运输等领域。
2 CAN总线的特点●具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点;●采用双线串行通信方式,检错能力强,可在高噪声干扰环境中工作;●具有优先权和仲裁功能,多个控制模块通过CAN 控制器挂到CAN-bus 上,形成多主机局部网络;●可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文;●可靠的错误处理和检错机制;●发送的信息遭到破坏后,可自动重发;●节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能;●报文不包含源地址或目标地址,仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。
3 CAN总线的工作原理CAN总线使用串行数据传输方式,可以1Mb/s的速率在40m的双绞线上运行,也可以使用光缆连接,而且在这种总线上总线协议支持多主控制器。
CAN与I2C总线的许多细节很类似,但也有一些明显的区别。
当CAN总线上的一个节点(站)发送数据时,它以报文形式广播给网络中所有节点。
对每个节点来说,无论数据是否是发给自己的,都对其进行接收。
can总线用法
CAN总线用法一、简介CAN(Controller Area Network)总线是一种用于汽车和其他工业领域的通讯协议。
它最初由德国BOSCH公司开发,作为汽车内部电子控制器之间的通讯总线。
CAN总线以其高可靠性、灵活性和良好的扩展性而受到广泛应用。
二、CAN总线的特点1.灵活性:CAN总线支持多种传输速率和传输距离,可以在不同节点之间进行实时通讯。
2.高可靠性:CAN总线采用CRC校验和其它错误检测机制,保证了数据传输的可靠性。
3.扩展性:CAN总线可以挂接多个节点,方便扩展网络规模。
4.实时性:CAN总线支持多主工作模式,保证了对时间敏感的数据的实时传输。
5.成本效益:CAN总线硬件成本相对较低,易于集成到现有系统中。
三、CAN总线的硬件要求1.CAN控制器:CAN控制器是CAN总线系统的核心部件,负责管理总线的通讯。
常用的CAN控制器包括Microchip的MCP2515、NXP的TJA1050等。
2.CAN收发器:CAN收发器是用于连接CAN控制器和物理总线的设备。
常用的CAN收发器包括Philips的TJA1040、NXP的TJA1042等。
3.CAN线缆:用于连接CAN节点之间的物理线路,需使用双绞线电缆,以保证信号的可靠传输。
四、CAN总线的软件配置1.CAN驱动程序:每个CAN节点都需要安装相应的驱动程序,以便与CAN 控制器进行通讯。
驱动程序需根据具体的CAN控制器型号进行选择和配置。
2.CAN协议栈:CAN协议栈是一组软件层,用于实现CAN协议的各种功能,如数据帧管理、错误处理等。
常用的CAN协议栈包括开源的SocketCAN(Linux 环境下)和PCAN-Basic API(PEAK-System环境下)。
3.CAN应用程序:应用程序通过调用CAN协议栈提供的API函数,实现具体的CAN通讯功能。
应用程序需根据具体的CAN节点需求进行编写和配置。
五、应用示例以汽车电子控制系统为例,说明CAN总线的应用。
CAN总线的原理及使用教程
CAN总线的原理及使用教程CAN总线的基本原理是基于广播通信和多主机通信机制。
多个节点可以同时发送和接收消息,消息被广播到所有其他节点,每个节点根据消息中包含的标识符来判断该消息是否与自己相关。
如果消息与节点相关,节点将处理该消息;如果消息与节点不相关,节点将忽略该消息。
这种机制使得多个节点可以在同一个总线上同时进行通信,大大提高了总线的利用率。
CAN总线的传输速率通常为1Mbps或以上,并且支持长距离传输。
它采用差分信号线进行传输,其中CAN_H和CAN_L线分别携带正向和负向信号,通过比较CAN_H和CAN_L之间的电压差来判断数值。
差分信号线的使用可以有效地抑制电磁干扰和噪声,提高传输的可靠性。
在CAN总线中,每个节点都有一个唯一的标识符用于区分不同的节点。
当节点需要发送消息时,它会将消息封装成一个帧,包括标识符、数据和一些控制字段。
帧被发送到总线上,其他节点可以接收到该帧并进行相应的处理。
节点还可以发送错误帧来检测和纠正总线上的错误。
为了保证多个节点之间的通信顺序和优先级,CAN总线采用了基于优先级的仲裁机制。
当多个节点同时发送消息时,节点根据自己的标识符计算一个仲裁值,仲裁值越小的节点具有较高的优先级,可以发送消息。
其他节点将立即停止发送,并等待仲裁完成后再发送。
这种仲裁机制保证了消息的有序发送,避免了冲突。
除了基本的消息传输外,CAN总线还支持远程帧和错误帧等功能。
远程帧用于请求其他节点发送指定标识符的消息,而错误帧用于报告总线上的错误情况。
这些功能使得CAN总线更加灵活和可靠。
在使用CAN总线时,首先需要选取合适的硬件设备和控制器。
接下来,需要进行总线的布线和连接,保证差分信号线的正确连接和屏蔽的使用。
然后,需要编写相应的软件程序来控制节点的行为,包括发送和接收消息、处理错误等。
最后,进行系统的调试和测试,确保CAN总线的正常工作。
总之,CAN总线是一种高性能的串行通信协议,具有多节点同时通信、高速传输、抗干扰能力强等优势。
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总线在多电机焊接系统中的应用
信; 完成对直流 电机 电压 、 电流数据的测试并传 输以 及直流电机转矩 、 转速 的检测 , 并进行 闭环控制等『 l 】 。
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机运行参数 的设置和监控尤为重要。 多台电动机控制
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CAN总线协议
CAN总线协议
CAN总线协议是一种串行通信协议,它是一种高度可靠的实时通信协议,广
泛应用于汽车、工业控制、航空航天等领域。
CAN总线协议以其高效、可靠和实
时性能,成为了现代控制系统中不可或缺的一部分。
首先,CAN总线协议采用了差分信号传输技术,可以有效地抵抗电磁干扰和
噪声干扰,保证了通信的稳定性和可靠性。
这使得CAN总线协议在汽车电子系统
中得到了广泛的应用,成为了汽车各个子系统之间进行实时通信的重要手段。
其次,CAN总线协议采用了CSMA/CD(载波监听多点接入/碰撞检测)技术,可以有效地避免数据包的冲突,提高了数据传输的效率。
这种技术使得CAN总线
协议在工业控制系统中得到了广泛的应用,能够满足工业现场对实时性和可靠性的严格要求。
另外,CAN总线协议还采用了分布式的网络结构,支持多主机并行通信,可
以灵活地扩展网络规模,适应不同应用场景的需求。
这使得CAN总线协议在航空
航天领域得到了广泛的应用,成为了飞机和航天器上各个子系统之间进行高可靠实时通信的重要手段。
总的来说,CAN总线协议以其高效、可靠和实时的特性,成为了现代控制系
统中不可或缺的一部分。
它在汽车、工业控制、航空航天等领域都有着广泛的应用,为各种应用场景提供了强大的通信支持。
随着科技的不断发展,相信CAN总线协
议在更多领域会有着更广泛的应用和发展。
can通信的原理及应用
CAN通信的原理及应用1. 什么是CAN通信控制器局域网络(Controller Area Network,简称CAN),是一种广泛应用于实时控制系统中的串行通信协议。
最初由德国Bosch公司开发,用于汽车电子控制单元(ECU)之间的通信。
CAN通信协议具有高可靠性、实时性强、传输速率高的特点,因此被广泛应用于汽车、工业控制和航空航天等领域。
2. CAN通信的原理CAN通信协议基于一种主从式的总线结构,由一个主控制器(Master)和多个从控制器(Slave)组成。
主控制器负责发送数据帧,并协调从控制器之间的通信。
CAN通信协议采用了非归零码(Non-Return-to-Zero,简称NRZ)的差分信号传输方式。
CAN总线上的数据帧由四个组成部分组成:起始位(Start of Frame,SOF)、标识符(Identifier)、数据(Data)和校验位(Cyclic Redundancy Check,CRC)。
起始位用于同步从不同节点发出的数据帧,标识符用于识别数据的类型和发送方,数据部分是需要传输的具体数据,校验位用于进行数据的完整性检查。
CAN总线采用双绞线作为物理传输媒介,通过差分信号传输方式,能够有效地抵抗电磁干扰。
CAN通信协议还具有冲突检测和错误恢复的能力,在多个设备同时发送数据时,能够有效地避免数据冲突。
3. CAN通信的应用3.1 汽车电子控制系统CAN通信协议最早应用于汽车电子控制系统中,用于不同的电子控制单元之间的通信。
汽车上的各种传感器和执行器都可以通过CAN总线与车载电脑进行通信,从而实现车辆的各种功能。
例如,发动机控制单元(Engine Control Unit,ECU)可以通过CAN总线接收来自氧传感器、节气门传感器等传感器的数据,并根据这些数据控制喷油器和点火系统,从而实现发动机的调控。
制动控制单元(Brake Control Unit,BCU)可以通过CAN总线与轮速传感器和制动器之间进行通信,实现制动系统的控制。
CAN总线原理及应用
CAN总线原理及应用CAN(Controller Area Network)总线是一种高速、可靠性强的实时通信总线,广泛应用于汽车、工业自动化、航空航天等领域。
本文将从CAN总线的基本原理、传输帧格式、错误检测和纠正机制、应用领域等方面进行详细介绍。
一、CAN总线的基本原理CAN总线采用串行通信方式,由两条差分信号线CANH和CANL构成。
其中,CANH和CANL两条线分别相互倒置,从而在传输数据时形成差分信号。
CAN总线采用仲裁机制,即多个节点同时发送数据时,按照优先级依次发送,避免多个节点同时发送导致的数据冲突。
二、CAN总线的传输帧格式CAN总线的传输帧由固定长度的报文组成,分为标准帧和扩展帧两种格式。
标准帧的数据长度为11位,扩展帧的数据长度为29位。
传输帧的基本结构包括起始位(SOF)、帧类型(FF)、数据标识符(Identifier)、数据长度码(DLC)、数据域(Data field)、校验位(CRC)和结束位(EOF)。
可以通过帧类型来区分标准帧和扩展帧,数据标识符用于标识发送数据的节点,数据长度码表示数据域的长度,校验位用于检测数据在传输过程中的错误。
三、CAN总线的错误检测和纠正机制为了保证CAN总线的高可靠性,CAN总线采用了重要的错误检测和纠正机制。
其中,CRC(Cyclic Redundancy Check)循环冗余校验码用于检测数据传输过程中的错误,通过比对接收到的CRC码和发送方预先计算的CRC码是否一致来判断数据的正确性。
此外,CAN总线还采用了错误报告机制,如错误标志、错误定位和错误状态等,方便节点检测和处理异常情况。
四、CAN总线的应用领域由于CAN总线具有高速、实时性好、抗干扰性强等特点,因此在很多领域都得到了广泛应用。
其中,汽车领域是CAN总线应用最为广泛的一个领域。
CAN总线在汽车中主要用于车载网络通信,如发动机控制、底盘控制、仪表盘和车门控制等。
此外,CAN总线还被广泛应用于工业自动化领域,如数控机床、机器人、智能仓储系统等。
CAN的工作原理
CAN的工作原理CAN(Controller Area Network)是一种广泛应用于汽车和工业领域的通信协议,它的工作原理是基于串行通信的方式进行数据传输。
CAN总线是一种多主机、多节点的通信网络,它可以连接多个设备,实现设备之间的数据交换和通信。
CAN总线的工作原理如下:1. 物理层:CAN总线采用双绞线作为传输介质,通过差分信号传输数据。
CAN总线的传输速率可根据实际需求进行调整,常见的速率有1Mbps、500kbps、250kbps等。
CAN总线的物理层标准有两种:高速CAN和低速CAN,分别适用于不同的应用场景。
2. 数据链路层:CAN总线采用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)的方式进行数据传输。
在发送数据前,每个节点会监听总线上是否有其他节点正在发送数据,如果没有,则该节点可以发送数据。
如果多个节点同时发送数据,会发生碰撞,此时节点会停止发送并等待一段随机时间后重新发送。
3. 帧格式:CAN总线的数据传输采用帧的方式进行,每个帧由一个起始位、标识符、控制位、数据位、CRC校验位和结束位组成。
标识符用于区分不同的消息,控制位用于指示帧的类型,数据位用于存储实际传输的数据,CRC校验位用于检测数据传输的错误。
4. 网络拓扑:CAN总线可以采用总线型、星型、树型等不同的网络拓扑结构。
在总线型拓扑结构中,所有节点都连接在同一根总线上;在星型拓扑结构中,每个节点都连接到一个中央集线器;在树型拓扑结构中,节点通过分支连接到主干上。
5. 错误处理:CAN总线具有良好的错误处理机制。
当节点在发送数据时发生错误,会触发错误帧,其他节点会收到错误帧并进行错误处理。
CAN总线还支持错误检测和错误报告,可以及时发现和纠正通信中的错误。
6. 优点:CAN总线具有高可靠性、抗干扰能力强、传输速率快、传输距离远等优点。
它可以同时传输多个节点的数据,实现实时性强的数据通信。
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CAN总线在多机通信中的应用
随着微处理器的发展,利用微处理器对工业生产过程进行控制已成为趋势。
在工业控制过程中,由于大量数据信息的共享和传输,传统的串行通信模式已不能满足要求。
在工业控制领域中,需要一种抗干扰性强、可靠性高、传输速度快和传输距离长的总线结构。
CAN总线技术不仅满足上述要求,而且还能实现多点间的信息传递。
本文使用PCI9810-cAN适配卡上的CAN总线组成局域网络,实现多微处理器间的信息传递和PC机对多处理器的检控、通信。
1 CAN总线简介 CAN(Controller Area Networks)总线,最早是由德国Bosch公司开发用于局域网控制的总线技术。
CAN总线采用传统的双线串行通信方式,具有诊断能力,抗电磁干扰,其最陕传输速率可达1 Mb·s-1,最长通信距离可达10 km(此时的传输速率大约为40 kb·s-1)。
在CAN总线组成的局域网络中,通信节点之间不采用主从方式,而是具有总线访问优先权,通信方式灵活,可实现点对点,一点对多点及广播方式传输数据。
2 系统通信模块的硬件设计 CAN总线是由PCI9810-CAN适配卡提供,本文主要完成通信节点的设计。
通信节点不仅可以和PC机进行信息交换,还可独立与其他各节点通信。
微处理器在需要和主机或其它节点通信时,其通过P0口向SJA1000T的寄存器发送信息,再由PCA82C250把信息传递到CAN总线上。
主机和其他通信节点判断接收报文的标识符,将对接收到的信息作相应的处理,从而实现通信功能,。
在设计过程中,为了满足多微处理器间通信的实时性和可靠性要求,结合CAN控制器的特点,对图1作简单介绍: (1)收发器PCA82C250的引脚8(Rs)有3种工作方式:高速,斜率控制和待机。
斜率控制方式具有抗射频干扰的功能,所以采用47 kΩ的电阻连接引脚8,实现斜率控制方式。
(2)图1中应为两个高速光电耦合隔离器件6N137,由于6N137输出引脚的驱动能力不够,需要连接一个约390 Ω的上拉电阻,以增加输出引脚的驱动能力。
两个光电耦合隔离器件6N137的电源信号采用5 V的DC-DC隔离模块WRA0505P,以增强系统的抗干扰能力。
(3)收发器PCA82C250的CANH和CANL引脚各自由通过一个5 Ω的电阻与CAN总线相连,电阻起到一定的限流作用,保护PCA82C250免受CAN总线上的过流冲击。
(4)收发器PCA82C250的CANH和CANL引脚与电源地之间分别反接一个保护二极管和30 pF的电容,可以起到CAN总线的过压保护作用和过流冲击。
(5)CAN控制器SJA1000T输入方式有2种:Intel输入方式和Motorola输入方式。
在此采用Intel输入方式,所以SJA1000T的MODE引脚接高电平。
(6)设计仅用到TX0和RX0引脚,根据SJA1000T 通信协议所要求的输入/输出逻辑电平关系,SJA1000T的TX1脚悬空,RX1引脚的电位必须维持在0.5 Vcc以上,所以在TX1引脚接上约6.8 kΩ和3.6 kΩ分压电阻。
(7)微处理器C51的引脚P2.7接CAN控制器SJA1000T的片选信号/CS,可知CAN控制器SJA1000T 的寄存器首地址为8000H。
处理器C41和CAN控制器SJA1000T共用12 MHz的晶振,以提高通信速率。
通过上述分析,设计的电路原理图,。
3 系统通信模块的软件设计通信模块的软件由3部分组成:初始化程序,发送程序和接受程序。
仅这3部分程序,就能完成通信节点间信息的传递。
要将CAN总线应用于更复杂的通信系统中,还要考虑CAN总线的错误处理,超载处理等功能和节点间的计算方法。
由于每个通信节点都有自己的MCU,所以它们之间可以自由通信。
通过CAN收发器PCA82C250的引脚CANH和CANL对总线输出,使总线表现“显性”,这时可发送信息。
判断总线表现为“显性”时,就要为接受信息做好准备。
3.1 CAN控制器SJA1000T初始化程序该程序首先进入复位状态,设置SJAl000T的模式寄存器MR为Basic CAN模式,验收码寄存器ACR和屏蔽码寄存器AMR,再设置定时器0和定时器1,输出控制寄存器OCR,
重新设置控制寄存器CR,返回到正常工作模式下。
初始化程序流程图。
3.2 发送程序此系统采用中断方式发送信息,这样能节省资源,提高通信效率。
需要发送信息时,先将信息组合成一帧报文:数据帧或远程帧。
进入发送程序后,首先关闭中断,保护现场,读中断寄存器是否为发送中断,将报文写入发送缓冲区,设置命令寄存器允许发送,开中断。
发送程序流程图,。
3.3 接受程序此系统仍采用中断方式接收信息。
接收程序比较复杂,需要对错误报警,接收溢出等情况作进一步的处理。
信息报文通过CAN总线被送入接收缓存器中,接收中断被置位,处理器从控制器SJA1000T的缓存器内读取信息,再设置新的接收标志,开中断。
接收程序流程图。
4 结束语把多个通信节点连接到PCI9810-CAN适配卡上的CAN总线,构成一个局部通信网络,从而实现PC机对多通信节点的检控和信息传送,通信节点间的高速通信。
在实际中,可以实现约110个通信节点间的通信,但系统比较复杂,通信效率降低,就需要考虑PCI9810-CAN适配卡和通信节点的程序改进和相应算法的应用。
在多机通信系统的设计过程中,主要是通过软件的编写,提高系统的高速传输性。