can詳細資料

CAN总线采用了多主竞争式总线结构,具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。 CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次,因此可在各节点之间实现自由通信。 CAN总线协议已被国际标准化组织认证,技术比较成熟,控制的芯片已经商品化,性价比高,特别适用于分布式测控系统之间的数据通讯。

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硬同步只有在总线空闲状态条件下隐形位到显性位的跳变沿发生时才进行,表明报文传输开始。 硬同步强行将已发生的跳变沿置于重新开始的位时间同步段内。 根据同步规则,如果某一位时间内已有一个硬同步出现,该位时间内将不会发生再同步。 再同步可能导致相位缓冲段1被延长或相位缓冲段2被短。

can: CAN总线技术介绍

(7)报文成功发送后,如果接收错误计数处于1~127之间,则其值减1;如果接收错误计数为0,则仍保持为0;如果大于127,则将其值记为119~127之间的某个数值。 在CAN总线中,任何一个单元可能处于下列3种故障状态之一:错误激活状态(ErrorActive)、错误认可状态(Error Passitive)和总线关闭状态(Bus off)。 CAN总线在工控领域主要使用低速-容错CAN即ISO 标准,在汽车领域常使用500Kbps的高速CAN。 在标准格式中,报文的起始位称为帧起始(SOF),然后是由11位标识符和远程发送请求位 (RTR)组成的仲裁场。RTR位标明是数据帧还是请求帧,在请求帧中没有数据字节。 发送缓冲器(TXB)是CPU 和位流处理器(BSP)之间的接口,负责存储发送到CAN总线上的一条完整的报文。 发送缓冲器的长度为13个字节,由CPU写入、位流处理器读出。

  • 这就保证不会再出现在RS-485网络中的现象,即当系统有错误,出现多节点同时向总线发送数据时,导致总线呈现短路,从而损坏某些节点的现象。
  • 如果至少有一个站通过以上方法探测到 一个或多个错误,它将发送出错标志终止当前的发送。
  • 如果要确定CAN的残余错误概率,我们可将残留错误的概率作为具有80~90位的报文传送时位错误概率的函数,并假定这个系统中有5~10个站,并且错误率为1/1000,那么最大位错误概率为10—13数量级。
  • 它描述了传送数据被破坏和这种破坏不能被探测出来的概率。
  • 该器件对总线提供了差动发送能力,同时对CAN控制器提供了差动接收能力。

位流处理器(BSP)是一个控制发送缓冲器、接收FIFO和CAN总线之间数据流的程序装置。 它还执行总线上的错误检测、仲载、总线填充和错误处理。 位时序逻辑(BTL)监视串行的CAN总线和位时序。 它在信息开头“弱势支配”的总线传输时,同步 CAN总线位流(硬同步),接收报文时再次同步下一次传送(软同步)。 例如,瑞士一家公司开发的轴控制系统ACS-E就带有CAN接口。

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在上海大众的帕萨特和POLO汽车上也开始引入了CAN总线技术。 但总的来说,目前 CAN总线技术在我国汽车工业中的应用尚处于试验和起步阶段,绝大部分的汽车还没有采用汽车总线设计。 国内在技术、设计和应用上进行网络总线的“深造”势在必行。 但这种方法存在一个问题,即一个发生错误的站将导致所有数据被终止,其中也包括正确的数据。

如果要确定CAN的残余错误概率,我们可将残留错误的概率作为具有80~90位的报文传送时位错误概率的函数,并假定这个系统中有5~10个站,并且错误率为1/1000,那么最大位错误概率为10—13数量级。 例如,CAN网络的数据传输率最大为1Mbps,如果数据传输能力仅使用50%,那么对于一个工作寿命4000小时、平均报文长度为 80位的系统,所传送的数据总量为9×1010。 在系统运行寿命期内,不可检测的传输错误的统计平均小于10—2量级。 换句话说,一个系统按每年365天,每天工作8小时,每秒错误率为0.

世界上一些著名的汽车制造厂商大都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。 同时,由于CAN总线本身的特点,其应用范围目前已不再局限于汽车行业,而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。 CAN已经形成国际标准,并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。 制造车间底层设备自动化,近几年仍是我国开展新技术研究和新技术应用工程及产品开发的主要领域,其市场需求不断增大且越发活跃,竞争也日益激烈。 伴随着工业机器人的产业化,目前机器人系统的应用大多要求采用机器人生产方式,这就要求多台机器人能通过网络进行互联。 随之而来的是,在实际生产过程中,这种连网的多机器人系统的调度、维护工作也变得尤为重要。

而这些功能的实现无一不借助CAN总线来完成,CAN总线成为汽车智能化控制的“定海神针”。 残余数据错误的概率可以通过对数据传输可靠性的统计测量获得。 它描述了传送数据被破坏和这种破坏不能被探测出来的概率。 残余数据错误概率必须非常小,使其在系统整个寿命周期内,按平均统计时几乎检测不到。 计算残余错误概率要求能够对数据错误进行分类,并且数据传输路径可由一模型描述。

该系统可作为工业控制网络中的一个从站,用于控制机床、机器人等。 一方面通过CAN总线上上位机通信,另一方面可通过CAN总线对数字式伺服电机进行控制。 大型仪器设备是一种参照一定步骤对多种信息采集、处理、控制、输出等操作的复杂系统。 过去这类仪器设备的电子系统往往是在结构和成本方面占据相当大的部分,而且可靠性不高。

比如发送的是一“隐性”电平,而监视到的是一“显性”电平, 那么这个节点就失去了仲裁,必须退出发送状态。 CAN技术的报文传输为多主方式工作,网络上任意节点均可在任意时刻主动地向网络上其它节点 发送信息,而不分主从。 CAN节点只需通过对报文的标示符滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式发送、接收数据。 按帧格式的不同,分为含有11位标识符的标准帧和含有29位标识符的扩展帧。 CAN总线的帧类型分为 数据帧、远程帧、错误帧和过载帧。

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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。 另外,与其它现场总线比较而言,CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。 这些也是CAN总线应用于众多领域,具有强劲的市场竞争力的重要原因。 小区智能化是一个综合性系统工程,要从其功能、性能、成本、扩充能力及现代相关技术的应用等多方面来考虑。 基于这样的需求,采用CAN技术所设计的家庭智能管理系统比较适合用于多表远传、防盗、防火、防可燃气体泄漏、紧急救援、家电控制等方面。

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柯文思

柯文思

Eric 於國立臺灣大學的中文系畢業,擅長寫不同臺灣的風土人情,並深入了解不同範疇領域。