CAN总线通信详解
can通信流程
can通信流程CAN（Controller Area Network）是一种先进的实时通信协议，广泛应用于汽车、工业控制和航空领域等。
下面将详细介绍CAN通信的工作原理和通信流程。
CAN通信是基于多主/多从的总线式通信系统，由控制器、传感器、执行器等节点组成。
每个节点都通过CAN控制器与总线相连接，通过CAN 总线进行信息的传递和交互。
CAN通信的基本流程如下：1.初始化：系统上电后，每个节点的CAN控制器需要进行初始化，包括设置CAN总线的工作模式、波特率以及接收和发送缓冲区等。
2.确定通信参数：各节点需要约定通信的ID、数据格式、信息长度等通信参数，以确保节点之间的信息交互是有效的。
3.发送数据：节点通过CAN控制器将要发送的数据封装成CAN帧，并通过CAN总线发送出去。
CAN帧包括帧起始位、ID、数据、帧检验位等。
4.接收数据：其他节点通过CAN控制器监听总线上的CAN帧，当有CAN帧到达时，进行接收。
每个节点通过识别CAN帧的ID来判断是否是自己所需要的数据，如果是，则进行数据解析，否则将其丢弃。
5.确认发送：发送节点接收到其他节点发送的数据后，会发送一个确认帧，表示自己已经成功接收到该数据。
6.错误处理：CAN总线具有自动差错检测和纠错能力，如果在通信过程中出现了错误，例如数据丢失、位错误等，节点会根据错误类型进行纠正或重新发送。
总的来说，CAN通信的流程是通过CAN控制器进行数据的封装、发送和解析，节点之间通过CAN总线进行数据的传递和交互。
每个节点根据CAN帧的ID来判断是否需要接收数据，并对接收到的数据进行解析和处理。
通过不断的发送、接收和确认，实现节点之间的实时通信。
CAN通信具有高可靠性、高带宽、抗干扰等特点，适用于多节点、多任务的控制系统。
在汽车领域中，CAN通信可以实现车载电子控制单元（ECU）之间的信息交换，提高汽车的安全性和可靠性。
而在工业控制领域，CAN通信可以连接分散的传感器和执行器，实现实时的数据交互和控制。
快速了解CAN通讯原理及应用
快速了解CAN通讯原理及应用一张图看懂CAN总线的原理图1根据图1中简单来说CAN总线就如两根黄线，通信的原理就好比开一个电话会议，大家都同时拨进来，然后有各种不同的状态，比如：一个人说话，其他人听；或者多个人同时想发言，但也会让其中一个人先说，其他人听；还有一个人要求另一个人来说；还有些掉线了，卡顿了等等。
为了确保每次电话会议针对上述情况正确有效地进行，我们需要一些每个人都应该遵守的规则或协议。
CAN总线通信与这种电话会议形式既有相似之处，也有不同之处。
那究竟什么是CAN总线通信？CAN总线架构简介CAN总线是一种用于不同控制单元之间数据传输的导线。
CAN总线协议是ISO国际标准化的串行通信协议，由两个系列组成：ISO-11898和ISO-11519。
其定义有：ISO-11898定义了通信速率为125kbps~1Mbps的高速CAN通信标准，属于闭环总线，传输速率可达1Mbps，总线长度≤40米，如图2。
ISO11519定义了通信速率为10～125kbps的低速CAN通信标准，属于开环总线，传输速率为40kbps时，总线长度可达1000米，如图2。
图2CAN总线的应用CAN总线会有终端电阻，一般来说都是120欧姆，实际上在设计的时候，也是两个60欧姆的电阻串起来的，而总线上一般有两个120欧姆的节点。
终端电阻的作用有三个：1、提高干扰防护能力，快速消除高频低能量信号2、确保总线快速进入隐藏状态，这样寄生电容器的能量可以更快地耗散。
3、通过将它们放置在总线两端以减少反射能量来提高信号质量。
图3在学习CAN总线时，经常会看到CAN总线的电平分为显性电平与隐性电平，那么什么是显性的和隐性的呢？显式和隐式逻辑0与逻辑1之间的对应关系是什么？CAN通信逻辑0和1，显式和隐式。
电信号的传输是通过区分高电压和低电压来进行的，就像CAN通信一样。
CAN总线的两条信号线是CAN高（CAN_H）和CAN低（CAN_L）。
can总线用法 -回复
can总线用法-回复CAN总线用法CAN (Controller Area Network) 总线是一种广泛应用于汽车、工业控制和航空等领域的通信协议。
它的特点是高度可靠、实时性强以及适用于复杂环境。
CAN总线采用了多主从结构，允许多个节点同时传输数据，因此它是一种非常灵活的通信协议。
本文将详细介绍CAN总线的用法，并逐步回答中括号内的内容。
一、CAN总线基础1. 什么是CAN总线？CAN总线是一种串行通信协议，用于实现多个节点之间的数据传输。
它的结构包括单一的总线线路，连接多个节点，每个节点通过识别标识符来进行数据交换。
2. 为什么选择CAN总线？CAN总线具有以下几个优点：高度可靠性、实时性强、适用于复杂环境、支持多主从结构、能够进行错误检测和纠正等。
因此，在汽车、工业控制以及航空等领域中得到广泛的应用。
二、CAN总线的应用1. 汽车电子系统CAN总线在汽车电子系统中起着至关重要的作用。
它连接不同的电子控制单元(ECU)，如引擎控制单元(ECU)、刹车控制单元(EBCU)、仪表盘等。
通过CAN总线，这些单元能够相互通信，实现数据共享和控制。
比如，ECU可以向仪表盘发送车速信息，以便驾驶员能够及时了解车速情况。
2. 工业控制系统CAN总线在工业控制系统中也得到广泛应用。
它可以连接各种传感器、执行器等设备，实现数据采集和控制。
比如，在一个自动化生产线中，通过CAN总线连接各种传感器，可以实时监测生产状态，并通过执行器控制设备的运行。
这样可以提高生产效率和质量。
3. 航空航天领域CAN总线在航空航天领域也是必不可少的。
它可以连接飞机上的各种航电设备，进行数据交换和控制。
比如，通过CAN总线，飞行控制系统可以与发动机控制系统进行数据交换，实现精确的飞行控制。
三、CAN总线的配置1. 物理连接CAN总线的物理层通常采用双绞线，其中一根线为CANH，另一根为CANL。
这两根线通过一个120欧姆的终端电阻连接在一起。
can总线通讯的工作原理
can总线通讯的工作原理CAN（Controller Area Network）总线是一种高可靠性、实时性强的串行通信系统，广泛用于汽车行业和工业自动化等领域。
CAN总线通信的工作原理如下：1.总线拓扑结构： CAN总线通信采用总线拓扑结构，即多个节点共享同一根总线。
这些节点通过CAN控制器连接到总线上，每个节点都可以发送和接收数据。
2.通信速率： CAN总线通信支持不同的通信速率，通常有多个标准速率可供选择，例如1 Mbps、500 kbps、250 kbps等。
通信速率的选择取决于应用的需求和总线的长度。
3.帧结构： CAN总线通信使用帧结构进行数据传输。
帧由帧起始标志、帧类型、标识符、数据、CRC（循环冗余校验）等字段组成。
其中，标识符用于区分不同的消息和节点。
4.仲裁和冲突检测：当多个节点同时发送消息时，会发生冲突。
CAN总线采用仲裁机制来解决冲突。
每个节点发送的帧包含标识符，标识符的高位优先级较高。
仲裁过程中，节点发送标识符，并对接收到的标识符进行比较。
优先级高的节点会继续发送，而优先级低的节点会停止发送，从而实现冲突检测和解决。
5.错误检测与纠正： CAN总线具有强大的错误检测和纠正机制。
每个节点在发送和接收过程中对消息进行CRC校验，以检测传输中的错误。
如果有错误发生，发送节点会重新发送消息。
6.接收过滤： CAN总线通信可以配置接收过滤器，筛选出感兴趣的消息。
每个节点可以设置过滤规则，只接收符合规则的消息。
7.确认机制：当节点成功接收和处理消息后，会向发送节点发送确认，以确保消息的可靠传输。
总的来说，CAN总线通信通过仲裁机制解决冲突，具有高可靠性和实时性，适用于多节点的分布式系统。
它被广泛应用于汽车行业中的车辆网络和其他工业控制系统中。
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总线的原理及使用教程
CAN总线的原理及使用教程一、CAN总线的原理1.数据链路层：CAN总线采用的是二进制多播通信方式，即发送方和接收方之间没有直接的连接关系，所有节点共享同一个总线。
在一个CAN总线系统中，每个节点都可以发送和接收信息。
当一个节点发送消息时，所有其他节点都能接收到该消息。
2.帧格式：CAN总线使用的是基于帧的通信方式，每个消息都被封装在一个CAN帧中。
帧由起始标志、ID、数据长度码、数据和校验字段组成。
其中，ID是唯一标识符，用来区分不同消息的发送者和接收者。
数据长度码指示了消息中数据的长度。
校验字段用于检测数据的完整性。
3. 传输速率：CAN总线的传输速率可根据需求进行配置，通常可选的速率有1Mbps、500Kbps、250Kbps等。
高速传输速率适用于对实时性要求较高的应用，而低速传输速率适用于对实时性要求不高的应用。
4.错误检测：CAN总线具有强大的错误检测能力，能够自动检测和纠正错误。
它采用了循环冗余校验（CRC）算法，通过对数据进行校验，确保数据的完整性。
如果数据传输过程中发生错误，接收方能够检测到错误，并通过重新请求发送来纠正错误。
二、CAN总线的使用教程1. 硬件连接：在使用CAN总线之前，需要先进行硬件连接。
将所有节点的CANH和CANL引脚连接到同一个总线上，并通过双终端电阻将CANH和CANL引脚与Vcc和地连接。
确保所有节点的通信速率和电气特性相匹配。
2.软件设置：使用相应的软件工具对CAN总线进行配置。
根据具体需求，设置通信速率、总线负载、数据帧格式等参数。
还需要为每个节点分配唯一的ID，用于区分发送者和接收者。
3.数据传输：使用软件工具编写代码，实现消息的发送和接收。
发送消息时，需要指定ID、数据长度和数据内容。
接收消息时，需要监听总线上的消息，并根据ID判断是否为自己需要的消息。
通过合理的逻辑处理，实现节点之间的数据交换和通信。
4.错误处理：CAN总线在数据传输过程中可能会发生错误，如位错误、帧错误等。
can通信基础知识讲解
can通信基础知识讲解Can通信是一种常见的通信协议，广泛应用于汽车领域。
本文将从Can通信的基础知识入手，介绍Can通信的原理、特点以及应用。
一、Can通信的原理Can通信是Controller Area Network的缩写，即控制器局域网。
它是一种串行通信协议，主要用于在汽车电子系统中传输数据。
Can通信采用差分信号传输，通过两根线（Can_High和Can_Low）来实现数据的收发。
Can_High和Can_Low的电平差异表示二进制数据的0和1。
Can通信采用非归零编码，即数据在传输过程中不会回到零电平，从而减少了传输中的干扰。
二、Can通信的特点1. 高可靠性：Can通信采用冗余校验机制，即每个数据帧都包含有校验和。
接收端在接收到数据帧后会对校验和进行验证，从而保证数据的可靠性。
2. 高效性：Can通信采用了事件触发的方式，只有在需要发送数据时才进行通信，减少了通信的时间开销。
3. 可扩展性：Can通信支持多个节点之间的通信，节点数量可以灵活扩展。
4. 抗干扰性强：Can通信采用差分信号传输，能够有效抵抗电磁干扰和噪声干扰。
5. 实时性好：Can通信的传输速率较快，能够满足实时性的要求。
三、Can通信的应用Can通信广泛应用于汽车领域，主要用于实现汽车内部各个电子控制单元（ECU）之间的通信。
以下是Can通信在汽车领域的一些典型应用：1. 发动机控制单元（ECU）之间的通信：Can通信用于发动机控制单元与其他ECU之间的数据交换，如发动机转速、油耗等数据的传输。
2. 制动系统的控制：Can通信用于制动系统的各个部件之间的通信，如制动踏板、制动盘、制动液位等数据的传输。
3. 车身电子系统的控制：Can通信用于车身电子系统中各个部件之间的通信，如车门、车窗、天窗等设备的控制。
4. 安全系统的控制：Can通信用于安全系统中的各个部件之间的通信，如安全气囊、防抱死制动系统等设备的控制。
四、Can通信的发展趋势Can通信作为一种可靠、高效的通信协议，已经在汽车领域得到广泛应用。
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总线通信原理及其在zpw-2000a轨道电路系统中的应用
CAN总线通信原理CAN总线是一种串行通信协议，用于在汽车和其他工业应用中实现控制器之间的通信。
它是一种多主总线，允许多个节点同时发送数据，并且具有错误检测和恢复功能。
CAN总线通信的基本原理是：1. 节点之间的通信通过CAN总线进行，每个节点都有一个唯一的标识符（ID），用于标识发送数据的节点。
2. CAN总线上的数据以帧的形式传输，每个帧都包含一个标识符、数据和校验码。
3. 节点在发送数据时，会首先检查CAN总线是否空闲，如果空闲，则发送数据。
如果总线忙，则等待一段时间后再尝试发送。
4. 在发送数据时，节点会使用标识符来标识自己，其他节点根据标识符来判断是否接收该数据。
5. 如果在通信过程中出现错误，CAN总线会发送一个错误帧，通知其他节点停止发送数据，并重新尝试发送。
CAN总线在ZPW-2000A轨道电路系统中的应用ZPW-2000A轨道电路系统是一种基于移频轨道电路的铁路信号系统，用于监测和控制系统中的列车运行。
在该系统中，CAN总线被用于实现多个设备之间的通信，包括轨道电路设备、信号机、转辙机等。
具体来说，CAN总线在ZPW-2000A轨道电路系统中的应用包括：1. 设备之间的通信：CAN总线连接了轨道电路设备、信号机、转辙机等设备，实现了它们之间的实时通信。
设备之间可以通过CAN 总线传输数据和指令，以协调和控制列车的运行。
2. 故障诊断和故障处理：通过CAN总线，可以实时监测轨道电路设备的状态和运行情况。
当设备出现故障时，可以通过CAN总线将故障信息发送给控制中心或维修人员，以便及时进行故障诊断和处理。
3. 远程控制和监控：通过CAN总线，可以实现对轨道电路设备的远程控制和监控。
控制中心可以通过CAN总线向设备发送指令，控制设备的运行状态；同时也可以通过CAN总线实时监测设备的运行情况，确保系统的正常运行。
4. 自动化和智能化：通过引入CAN总线技术，ZPW-2000A轨道电路系统可以实现自动化和智能化。
CAN总线教程详解
CAN总线教程详解CAN总线是一种现代的、高性能的通信总线技术，被广泛应用于汽车电子、工业控制、航空航天等领域。
CAN总线具有高可靠性、高带宽、低延迟等优点，能够满足实时性要求较高的应用场景。
本文将对CAN总线的基本原理、通信方式、物理层、协议以及应用进行详细介绍。
首先是CAN总线的基本原理。
CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信总线，其基本原理是利用差分信号传输数据，实现多个节点之间的通信。
CAN总线采用一种分布式的控制方式，多个节点可以同时进行发送和接收数据，而不会造成冲突。
此外，CAN总线还采用了一种优先级的机制，更高优先级的节点可以中断低优先级节点的传输，从而实现数据的有序传输。
接下来是CAN总线的通信方式。
CAN总线支持两种通信方式：广播和点对点。
在广播方式中，一个节点发送的数据可以被其他所有节点接收，而在点对点方式中，数据只能被指定的接收节点接收。
广播方式适用于需要向所有节点发送相同的数据的应用场景，而点对点方式适用于需要向指定节点发送数据的场景。
然后是CAN总线的物理层。
CAN总线的物理层采用了差分信号传输，即通过两根线分别传输正负两个相位相反的信号。
这种差分传输方式具有抗噪声能力强、抗干扰性好等优点。
CAN总线采用了标准的线缆以及连接器，可以实现节点间的高速可靠通信。
此外，CAN总线还具有自动的错误检测和纠正机制，能够实时检测线路的故障情况。
接下来是CAN总线的协议。
CAN总线采用了一种先进的帧格式，用于定义数据的传输规则。
每一帧包括了数据、标志位、ID等字段，多个帧组成了一个消息。
CAN总线使用了基于标识符的帧过滤机制，能够实现高效的消息传输。
此外，CAN总线还支持远程帧，即节点可以向其他节点发送请求，请求其发送指定的数据。
最后是CAN总线的应用。
CAN总线被广泛应用于汽车电子领域，用于汽车内部各个控制单元之间的通信。
例如，发动机控制单元、制动系统控制单元、仪表盘控制单元等可以通过CAN总线进行数据交互。
CAN总线详细教程
CAN总线详细教程
1、CAN总线介绍
CAN（Controller Area Network）控制器区域网络，是一种汽车电子系统中的主要总线，可用于汽车中各个电子系统之间的通信。
它是一种标准化的总线，具有很高的时序要求，可以承载多种信息，灵活性好，安全性能好，适用于多种应用场景，如汽车、航空、工业控制等。
CAN总线是1981年开发出来的，由Robert Bosch GmbH开发，也是早期汽车电子系统中最主要的总线。
它是一种可靠性较高的通信协议，具有简洁可靠、发送数据率较高和发送范围较远等特点，可在多种应用场景中使用，且在电子领域受到了广泛的应用。
2、CAN总线特点
可靠性高：CAN网络具有多种保护机制，而且在进行数据传输时能够自动检测数据的完整性，这使得CAN网络在发送数据时的正确率更高，可靠性也比一般的网络要高。
数据传输速率高：CAN网络采用时间总线的形式，可以在一定的时间内完成数据传输，这样可以保证在传输时的速率更高。
发送范围较远：CAN网络支持的信号线长度非常的长，可以发送到大范围的地方，这样可以方便数据的传输。
总线简洁可靠：CAN网络只需要两根信号线，而且能够很好的保护数据的传输，所以在电子产品中被广泛的使用。
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总线的工作原理
can总线的工作原理
CAN总线是一种常见的数据通信协议，广泛应用于汽车和工
业控制系统等领域。
它的工作原理如下：
1. 消息帧与帧格式：CAN总线通信基于消息帧的发送和接收。
每个消息帧由识别码（ID）和数据组成。
ID用于标识消息的
优先级和内容，数据则存储实际的信息。
CAN总线采用一种
基于事件触发的机制，只有当总线上没有其他节点在发送消息时，当前节点才能发送消息。
2. 仲裁机制：CAN总线使用一种分布式仲裁机制，以确保各
个节点之间的通信顺序。
当两个以上的节点准备发送消息时，会根据消息帧的ID来进行仲裁。
ID的低位优先级高，因此具
备低ID的节点在仲裁中具有更高的优先级。
3. 错误检测：CAN总线具有强大的错误检测和纠正机制。
每
个节点在发送消息时，会实时监测总线上的电压变化情况。
如果检测到总线上有其他节点发送了错误的帧，节点将一直等待，并重新尝试发送消息。
这种自适应机制使得CAN总线具有较
高的消息可靠性。
4. 实时性能：CAN总线以固定的时间间隔来发送消息，以确
保实时性的要求。
节点在一个时间窗口内发送消息，并在下一个时间窗口前接收消息。
通过控制时间窗口的大小和频率，可以满足不同应用场景中对实时性的要求。
总而言之，CAN总线通过消息帧的发送和接收来进行数据通
信。
它采用分布式仲裁机制、强大的错误检测和纠正机制，以及固定的时间间隔来保证通信的可靠性和实时性。
CAN总线及CAN通信协议的分析
CAN总线及CAN通信协议的分析CAN（Controller Area Network）是一种串行通信协议，广泛应用于汽车电子系统和工业控制领域。
CAN总线是一种高速、可靠的多节点通信系统。
它基于广播通信原理，所有节点共享同一个总线，节点间通过标识符进行通信。
CAN总线采用CSMA/CR（Carrier Sense Multiple Access/Collision Resolution）访问控制方法，保证多个节点之间的数据传输的时序和数据完整性。
CAN总线的高速传输速率可以达到1Mbps以上。
CAN通信协议的数据帧主要包含以下几个部分：1.帧起始位（SOF）：用于标识数据帧的起始。
2.标识符（ID）：用于唯一识别数据帧的发送者和接收者，由11位或29位组成。
3.控制位（RTR）：用于表示数据帧是数据帧还是远程帧。
数据帧包含实际数据，而远程帧仅用于请求数据。
4.数据长度码（DLC）：用于表示数据帧中所包含的数据长度。
5. 数据域（Data field）：用于存放实际的数据。
6.校验位（CRC）：用于检测数据帧的错误。
7. 过渡位（ACK slot）：用于表示数据帧的接收端是否接收成功。
8.结束位（EOF）：用于标识数据帧的结束。
CAN通信协议的时序包括以下几个部分：1.初始化：在CAN总线上进行初始化和配置。
2.同步：所有节点通过同步帧，在总线上进行时间同步。
3.传输：节点间的数据帧通过CAN总线进行传输，任意节点都可以发送数据帧。
4. 错误检测：CAN总线通过位错误标志（Bit Error），帧错误标志（Frame Error）和误码标志（Error Passive）等检测机制，保证了数据传输的可靠性。
1.高可靠性：CAN总线采用差分信号传输和冗余校验，可以提供较高的抗干扰和错误检测能力。
2.高实时性：CAN总线的通信延迟很低，适用于实时性要求较高的系统。
3.多节点支持：CAN总线支持最多256个节点的连接，适用于多节点的系统。
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总线技术及应用详细教程
CAN总线技术及应用详细教程CAN总线技术是一种常用的局域网通信技术，特别适用于在工业领域中的实时控制系统中使用。
它具有高速稳定的通信能力和可靠的错误检测与纠正机制，广泛应用于汽车行业、机器人控制、航空航天等领域。
本文将详细介绍CAN总线技术的基本原理、通信方式及应用场景。
首先，我们来了解一下CAN总线技术的基本原理。
CAN总线是一种基于串行通信的网络协议，采用主从结构，由一个主控节点和多个从节点组成。
它采用差分信号进行数据传输，可以抵抗电磁干扰，并且具有较长的通信距离。
CAN总线使用了CSMA/CR（载波监听多址/冲突检测）协议，通过监听总线上的数据进行通信，避免数据冲突。
此外，CAN总线还引入了CRC（循环冗余检测码）校验，用于检测数据传输中的错误，并且具有错误重发功能，提高了通信的可靠性。
其次，我们来了解一下CAN总线的通信方式。
CAN总线通信主要分为两种方式：数据帧传输和远程帧传输。
数据帧传输是指主控节点向从节点发送具体的数据信息，包括数据标识符、数据长度以及实际数据内容。
远程帧传输则是主控节点向从节点发送请求，要求从节点发送特定的数据信息。
在CAN总线上，数据帧和远程帧通过不同的标识符进行区分，以确保数据传输的准确和高效。
最后，我们来了解一下CAN总线的应用场景。
CAN总线技术广泛应用于汽车行业中的车辆电子系统中，如引擎控制单元、制动系统、车身电子等。
它通过CAN总线连接各个子系统，实现数据的高效传输和实时控制。
在机器人控制领域中，CAN总线也被广泛应用，用于连接各个机器人模块，实现协同控制和数据交换。
此外，CAN总线还可以用于航空航天领域中的飞行控制系统、导航系统等。
总结一下，CAN总线技术作为一种高效、可靠的局域网通信技术，具有广泛的应用前景。
它采用差分信号传输，具有较高的抗干扰能力和较长的通信距离。
CAN总线通过CSMA/CR协议和CRC校验，实现了高效的数据传输和可靠的错误检测机制。
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总线的通信原理
CAN总线的通信原理首先，CAN总线采用了差分信号传输方式。
在CAN总线中，数据是通过两根导线CAN_H和CAN_L进行传输的。
CAN_H和CAN_L之间的电压差表示数据的逻辑状态，当CAN_H电压高于CAN_L时，表示逻辑高；当CAN_H 电压低于CAN_L时，表示逻辑低。
这种差分信号传输方式可以有效地减小信号传输过程中的干扰，并提高抗干扰能力。
其次，CAN总线采用了非归零编码方式。
在CAN总线中，数据的传输是通过位的变化来表示的。
逻辑高和逻辑低在CAN总线上分别用高电平和低电平表示，而数据的变化则通过电平的变化来表示。
CAN总线采用的非归零编码方式使得数据的传输更加可靠，能够有效地减小误码率。
第三，CAN总线采用了分时通信方式。
在CAN总线中，多个节点共享一个总线，通过时间分片的方式来进行通信。
每一个节点在一个时间段内负责发送数据，其它节点则负责接收数据。
这种分时通信方式可以提高总线的利用率，降低冲突的发生，并且保证数据的实时性。
第四，CAN总线采用了基于优先级的仲裁机制。
在CAN总线中，每个节点都具有唯一的标识符，优先级高的节点具有更高的发送权。
当多个节点同时发送数据时，CAN总线会根据节点的标识符进行仲裁，优先级高的节点将会获得发送权，而优先级低的节点则会放弃发送，以保证数据的传输顺序。
第五，CAN总线采用了循环冗余校验（CRC）机制。
在CAN总线中，每个节点在发送数据时都会附带一个CRC校验码。
接收节点在接收数据时会进行CRC校验，以验证数据的完整性和正确性。
如果校验失败，则说明数据发生错误，接收节点会要求发送节点重新发送数据。
最后，CAN总线通过错误检测和错误恢复机制来保证通信的可靠性。
CAN总线能够检测到错误的发生，并且能够及时地进行错误处理。
当发生错误时，CAN总线会通过重传机制来重新发送数据，以确保数据的可靠传输。
综上所述，CAN总线的通信原理是基于差分信号传输、非归零编码、分时通信、基于优先级的仲裁机制、循环冗余校验和错误检测与恢复机制。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
刮雨洗涤 控制ECU
电动座 椅ECU
门锁防 盗ECU
电动车 窗ECU
后视镜 喇叭ECU
气候控 制ECU
警告信 号ECU
仪表显 示ECU
目前汽车上的网络连接方式主要采用2条CAN： 一条用于驱动系统的高速CAN，速率达到 500kb/s。主要面向实时性要求较高的控制单 元，如发动机、电动机等 另一条用于车身系统的低速CAN，速率是 100kb/s。主要是针对车身控制的，如车灯、 车门、车窗等信号的采集以及反馈。其特征 是信号多但实时性要求低，因此实现成本要 求低。
CAN的发展背景及其应用情况
CAN的起源
现代社会对汽车的要求不断提高，这些要求包括：极高 的主动安全性和被动安全性；乘坐的舒适性；驾驶与使用 的便捷和人性化；尤其是低排放和低油耗的要求等。 在汽车设计中运用微处理器及其电控技术是满足这些要 求的最好方法，而且已经得到了广泛的运用。目前这些系 统有：ABS（防抱系统）、EBD（制动力分配系统）、EMS （发动机管理系统）、多功能数字化仪表、主动悬架、导 航系统、电子防盗系统、自动空调和自动CD 机等。
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。
◆1992年，CIA（CAN in Automation）用户组织成立，之 后制定了第一个CAN应用层“CAL”。
◆ 1994年开始有了国际CAN学术年会（ICC）。
◆ 1994年美国汽车工程师协会以CAN为基础制定了 SAEJ1939标准，用于卡车和巴士控制和通信网络。
◆ 到今天，几乎每一辆欧洲生产的轿车上都有CAN；高级客
Canbus的发展历史
大众公司首次在97年PASSAT的舒适系统上 2001年，大众公司提高了Canbus的设计标 采用了传送速率为62.5Kbit/m的Canbus。 准，将舒适系统Canbus提高到100Kbit/m, 驱动系统提高到500Kbit/m。
98年在PASSAT和GOLF的驱动系统上增 加了Canbus，传送速率为500Kbit/m 。
带有中央控制单元的车
带有三个中央控制单元的车
带有三个中央控制单元和总线系统的车
带有三个中央控制单元的CAN驱动网络
车用网络发展原因
电子技术发展----线束增加 线控系统（X-BY-WIRE） 计算机网络的广泛应用 智能交通系统的应用
汽车发展带来的问题 （1）汽车电子技术的发展汽车上电子装置越来 越多汽车的整体布置空间缩小 （2）传统电器设备多为点到点通信导致了庞大 的线束 （3）大量的连接器导致可靠性降低。 粗大的线束与汽车中有限的可用空间之间的矛 盾越来越尖锐，电缆的体积、可靠性和重量成为越 来越突出的问题，而且也成为汽车轻量化和进一步 电子化的最大障碍，汽车的制造和安装也变得非常 困难。 （4）存在冗余的传感器。
CAN 总线详解
徐工集团控制研究所
作者：小曹
CAN通信技术概述
CAN ( Controller Area Network ) 即控制器局域 网络。由于其高性能、高可靠性、及独特的设计， CAN越来越受到人们的重视。国外已有许多大公司的 产品采用了这一技术。 CAN最初是由德国的BOSCH公司为汽车监测、 控制系统而设计的。现代汽车越来越多地采用电子装 置控制，如发动机的定时、注油控制，加速、刹车控 制(ASC)及复杂的抗锁定刹车系统(ABS)等。由于这些 控制需检测及交换大量数据，采用硬接信号线的方式 不但烦琐、昂贵，而且难以解决问题，采用CAN总线 上述问题便得到很好地解决。
CAN总线是一种串行数据通信协议，其通信接口中集成了CAN协 议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包 括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。 CAN总线特点如下： （1）可以多主方式工作，网络上任意一个节点均可以在任意时刻 主动地向网络上的其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活。 （2）网络上的节点（信息）可分成不同的优先级,可以满足不同的 实时要求。 （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。
基于CAN总线的汽车电器网络结构
发动机 ECU 自动变 速器ECU ABS/TCS ECU 安全气 囊ECU 电控悬 架ECU 巡航控 制ECU 动力转 向ECU 电机控 制ECU 电池管 理ECU
高速总线
整车控制器 整车控制器 ECU（网关） ECU（网关）
低速总线
故障诊断 ECU
灯光控 制ECU
CAN总线布置、结构和基本特点
CAN总线系统上并联有多个元件。这就要求整个系统的布置 满足以下要求： • 可靠性高：传输故障（不论是由内部还是外部引起的）应能 准确识别出来 • 使用方便：如果某一控制单元出现故障，其余系统应尽可能 保持原有功能，以便进行信息交换 • 数据密度大：所有控制单元在任一瞬时的信息状态均相同， 这样就使得两控制单元之间不会有数据偏差。如果系统的某一 处有故障，那么总线上所有连接的元件都会得到通知。 • 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。
2002年，大众集团在新PQ24平台上使用带 有车载网络控制单元的第三代Canbus。
2000年，大众公司在PASSAT和GOLF 采用了带有网关的第二代Canbus。
2003年，大众集团在新PQ35平台上使用五重结 构的Canbus系统，并且出现了单线的LIN-BUS。
CAN技术的发展
◆20世纪80年代，Bosch的工程人员开始研究用于汽车的串 行总线系统，因为当时还没有一个网络协议能完全满足汽车 工程的要求。参加研究的还有Mercedes-Benz公司、Intel 公司，还有德国两所大学的教授。 ◆ 1986年， Bosch在SAE（汽车工程人员协会）大会上提 出了CAN ◆ 1987年，INTEL就推出了第一片CAN控制芯片—82526； 随后Philips半导体推出了82C200。 ◆ 1993年，CAN的国际标准ISO11898公布 从此CAN 协议被广泛的用于各类自动化控制领域。
CAN-BUS系统组成：
CAN收发器: 安装在控制器内部，同时兼具接受和发送的功能，将控制器传 来的数据化为电信号并将其送入数据传输线。
数据传输终端：是一个电阻，防止数据在线端被反射，以回声的形式返回， 影响数据的传输。 数据传输线：双向数据线，由高低双绞线组成。
Canbus的收发器 Canbus上的控制器中发送信息的线路通过一个开路集电极和 总线相连。
嵌入式应用）。 ◆ 任何组织或个人都可以从DeviceNet供货商协会（ODVA） 获得DeviceNet规范。购买者将得到无限制的、真正免费的开 发DeviceNet产品的授权。 ◆ DeviceNet自2002年被确立为中国国家标准以来，已在冶金、 电力、水处理、乳品饮料、烟草、水泥、石化、矿山等各个行 业得到成功应用，其低成本和高可靠性已经得到广泛认同。
（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）。 （6）通信速率最高可达1MB/s（此时距离最长40m）。 （7）节点数实际可达110个。
（8）采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个。
（9）每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，数据出错率极低。 （10）通信介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维，一般采用 廉价的双绞线即可，无特殊要求。 （11） 节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切 断它与总线的联系，以使总线上的其他操作不受影响。
车上有两套CAN，通过网关互联；1999年一年就有近6千万个 CAN控制器投入使用；2000年销售1亿多CAN的芯片；2001 年用在汽车上的CAN节点数目超过1亿个 。 ◆ 但是轿车上基于CAN的控制网络至今仍是各大公司自成系 统，没有一个统一标准。
◆ 基于CAN的应用层协议应用较通用的有两种：DeviceNet （适合于工厂底层自动化） 和 CANopen（适合于机械控制的
Canbus的收发器如图所示，使用一个电路进行控制，这样也就是 说控制单元在某一时间段只能进行发送或接受一项功能。 逻辑“1”：所有控制器的开关断开；总线电平为5Vor3.5V； Canbus未通讯。
逻辑“0”：某一控制器闭合；总线电平为0伏； Canbus进行通讯
因此总线导线上就会出现两种状态： 状态1： 无源： 状态0： 有源： 截止状态，晶体管截止（开关未接合） 总线电平=1，电阻高 接通状态，晶体管导通（开关已接合） 总线电平=0，电阻低
CAN收发器 CAN收发器
数据传输1V
外界的干扰同时作用于两根导线
~0 产生的电磁波辐射相互抵消 V
1993年CAN 成为国际标准ISO11898(高速应用) 和ISO11519（低速应用）。 CAN的规范从CAN 1.2 规范(标准格式)发展为兼 容CAN 1.2 规范的CAN2.0规范(CAN2.0A为标准格
式，CAN2.0B为扩展格式)，目前应用的CAN器件大
多符合CAN2.0规范。
CAN总线特点
功能
2个以上控制器所组成的Canbus系统 当用2个以上的控制器连接在Canbus总线 上（如图所示），用逻辑1来表示断开和 用逻辑0表示闭合。不考虑其他总线规则 情况下，总线会出现下图的情况：
1.任何开关闭合，总线上的电压为0伏
2.所有开关断开，总线上的电压为5伏 因此： 1.只要任何一个控制器激活，则总线激活
2.所有控制器关闭，总线处于未激活状态