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CAN总线基础扫盲讲座

时间:12-14 来源:互联网 点击:

的各层。应用层协议可以由CAN用户定义成适合特别工业领域的任何方案。已在工业控制和制造业领域得到广泛应用的标准是DeviceNet,这是为PLC和智能传感器设计的。在汽车工业,许多制造商都应用他们自己的标准。

7

应用层

最高层。用户、软件、网络终端等之间用来进行信息交换。如:DeviceNet

6

表示层

将两个应用不同数据格式的系统信息转化为能共同理解的格式

5

会话层

依靠低层的通信功能来进行数据的有效传递。

4

传输层

两通讯节点之间数据传输控制。操作如:数据重发,数据错误修复

3

网络层

规定了网络连接的建立、维持和拆除的协议。如:路由和寻址

2

数据链路层

规定了在介质上传输的数据位的排列和组织。如:数据校验和帧结构

1

物理层

规定通讯介质的物理特性。如:电气特性和信号交换的解释

表1 OSI开放系统互连模型

CAN能够使用多种物理介质,例如双绞线、光纤等。最常用的就是双绞线。信号使用差分电压传送,两条信号线被称为“CAN_H”和“CAN_L”,静态时均是2.5V左右,此时状态表示为逻辑“1”,也可以叫做“隐性”。用CAN_H比CAN_L高表示逻辑“0”,称为“显形”,此时,通常电压值为:CAN_H = 3.5V 和CAN_L = 1.5V。

五、CAN 有哪些特性?  

CAN具有十分优越的特点,使人们乐于选择。想了想,不想向教科书那样罗嗦很多,就简单概括,也许有些你还不能立刻懂,不过你只要有个印象就行,一些知识直到你用到的时候你才会真正领会!这些特性包括:1、低成本;2、极高的总线利用率;3、很远的数据传输距离(长达10Km);4、高速的数据传输速率(高达1Mbit/s);5、可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文;6、可靠的错误处理和检错机制;7、发送的信息遭到破坏后,可自动重发;8、节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能;9、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。

六、Philips制造的CAN芯片有哪些?  

类别

型号

备注

CAN微控制器

P87C591

替代P87C592

CAN独立控制器

SJA1000

替代82C200

CAN收发器

PCA82C250

高速CAN收发器

PCA82C251

高速CAN收发器

PCA82C252

容错CAN收发器

TJA1040

高速CAN收发器

TJA1041

高速CAN收发器

TJA1050

高速CAN收发器

TJA1053

容错CAN收发器

TJA1054

容错CAN收发器

LIN收发器

TJA1020

LIN收发器

表2 CAN芯片一览表

七、CAN总线如何进行位仲裁?  

CSMA/CD是“载波侦听多路访问/冲突检测”(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect)的缩写。  利用CSMA访问总线,可对总线上信号进行检测,只有当总线处于空闲状态时,才允许发送。利用这种方法,可以允许多个节点挂接到同一网络上。当检测到一个冲突位时,所有节点重新回到‘监听’总线状态,直到该冲突时间过后,才开始发送。在总线超载的情况下,这种技术可能会造成发送信号经过许多延迟。为了避免发送时延,可利用CSMA/CD方式访问总线。当总线上有两个节点同时进行发送时,必须通过“无损的逐位仲裁”方法来使有最高优先权的的报文优先发送。在CAN总线上发送的每一条报文都具有唯一的一个11位或29位数字的ID。CAN总线状态取决于二进制数‘0’而不是‘1’,所以ID号越小,则该报文拥有越高的优先权。因此一个为全‘0’标志符的报文具有总线上的最高级优先权。可用另外的方法来解释:在消息冲突的位置,第一个节点发送0而另外的节点发送1,那么发送0的节点将取得总线的控制权,并且能够成功的发送出它的信息。

八、CAN的高层协议  

CAN的高层协议(也可理解为应用层协议)是一种在现有的底层协议(物理层和数据链路层)之上实现的协议。高层协议是在CAN规范的基础上发展起来的应用层。许多系统(像汽车工业)中,可以特别制定一个合适的应用层,但对于许多的行业来说,这种方法是不经济的。一些组织已经研究并开放了应用层标准,以使系统的综合应用变得十分容易。  一些可使用的CAN高层协议有:  1、制定组织主要高层协议  2、CiA CAL协议  3、CiA CANOpen协议  4、ODVA DeviceNet 协议  5、Honeywell SDS 协议6、Kvaser CANKingdom协议

九、什么是标准格式CAN和扩展格式CAN?

标准CAN的标志符长度是11位,而扩展格式CAN的标志符长度可达29位。CAN 协议的2.0A版本规定CAN控制器必须有一个11位的标志符。同时,在2.0B版本中规定,CAN控制器的标志符长度可以是11位或29位。遵循CAN2.0B协议的CAN控制器可以发送和接收11位标识符的标准格式报文或29位标识符的扩展格式报文。如果禁止CAN2.0B

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