《can总线》ppt课件

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1、测控仪器联网技术主讲：上海电力学院张国伟现场总线—CAN总线1.CAN-bus简介控制器局域网CAN（ControllerAreaNetwork）最初是由德国Bosch公司设计的，应用于汽车的监测和控制。作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式，CAN-bus逐步被广泛应用到各种控制领域。1991年9月，Philips半导体公司制定并发布CAN技术规范：CAN2.0A/B。1993年11月，ISO组织正式颁布CAN国际标准ISO11898。2.CAN技术特点CAN为多主工作方式，网络上任一节点可在任意时刻主动向网络

2、发送信息，而不分主从。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。CAN采用非破坏性总线仲裁技术。通过报文滤波可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据。CAN的直接通信距离最远可达10km（速率5Kbit/s以下）；通信速率最高可达1Mbit/s。CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达110个。采用短帧结构，传输时间短。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。CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，用户可灵活选择。CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出的功能，以

3、使总线上其他节点的操作不受影响。2.CAN技术特点3.CAN的技术规范CAN-bus规范（Version2.0）CAN2.0A：CAN标准报文格式CAN2.0B：CAN标准报文格式和扩展报文格式ISO11898-1/2/3/4国际标准CAN-bus技术规范的目的定义数据链路层定义CAN协议在周围各层中所发挥的作用4.CAN的分层结构LogicalLinkControl(LLC)-AcceptanceFiltering-OverloadNotification-RecoverManagementMediumAccessControl(MAC)-

4、DataEncapsulation/Decapsulation-FrameCoding(stuffing/destuffing)-ErrorDetection/Signaling-Serialization/DeserializationApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkLayerPhysicalLayerOSIReferenceLayersPhysicalSignaling(PLS)-BitEncoding/Decoding-BitTiming/Synchroniza

5、tionPhysicalMediumAttachment(PMA)-Driver/ReceiverCharacteristicsMediumDependentInterface(MDI)-Connectors4.CAN的分层结构5.CAN的基本概念报文信息路由成组数据相容性位速率优先权远程数据请求多主站仲裁安全性出错标注和恢复时间故障界定连接单通道总线数值表示应答睡眠方式及唤醒总线仲裁示意图ArbitrationFieldControlFieldDataFieldNODE1NODE2NODE3SOF109876543210Identifier

6、ControlFieldDataField6.报文传送和帧结构位流编码采用“不归零”（NRZ）方法编码在完整的位时间里，位电平要么为“显性”，要么为“隐性”；有足够的跳变沿利于总线各节点重新同步；要求采取“位填充”（BitStuffing）。位填充当发送器检测到位流里有5个连续相同值的位，便会自动在位流里插入一补充位，接收器会自动删除这个补充位。6.报文传送和帧结构6.报文传送和帧结构帧格式两种不同的CAN帧格式CAN规范2.0B中引入第二种报文格式标准帧和扩展帧具有11位标识符的CAN帧称为：标准帧具有29位标识符的CAN帧称为：扩展帧CA

7、N控制器必须完全支持标准帧(收/发)帧类型数据帧、远程帧、错误帧、过载帧6.报文传送和帧结构数据帧数据帧携带数据从发送器至接收器6.报文传送和帧结构RTR=0RTR=0扩展数据帧标准数据帧6.报文传送和帧结构远程帧总线单元发出远程帧请求发送具有同一识别符的数据帧也有两种，标准远程帧、扩展远程帧；除了没有数据域(DataFrame)，以及RTR位是隐性(“1”)以外，与数据帧完全一样。扩展远程帧RTR=16.报文传送和帧结构错误帧任何单元检测到一总线错误就发出错误帧6.报文传送和帧结构超载帧用以在先行的和后续的数据帧或远程帧之间提供一附加的延时

8、6.报文传送和帧结构帧间空间通过帧间空间（InterframeSpacing）隔离数据帧（或远程帧）与先行帧帧间空间的组成3个隐性(“1”)的间歇场（INTERMI