文档介绍：.页眉. .页脚. 面向汽车的 CAN 通信协议摘要 CAN 总线是为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议,它是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。对于汽车工业而言,它的实时性、灵活性、可靠性、低成本以及良好的故障珍断和纠错能力都有着很大的吸引力及市场空间。CAN 作为控制器联网的手段,已广泛应用于各品牌汽车。在控制发动机、变速箱、 ABS 等车身安全模块,都是以 CAN 网为主网。相信 CAN 技术将会成为汽车领域发展的新途径。关键字 CAN 总线通信协议网络现场总线总线结构引言 CAN 是控制器局域网络(Controller work, CAN) 的简称, 是由研发和生产汽车电子产品著称的德国 BOSC H公司开发了的,并最终成为国际标准( ISO 11898 ) 。是国际上应用最广泛的现场总线之一。由于其高性能,高可靠性,及独特的设计, CAN 总线越来越受到人们的重视。在北美和西欧, CAN 总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线,并且拥有以 CAN 为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的 J1939 协议。本文主要对 CAN 总线技术的介绍,深入研究面向汽车的 CAN 通信协议的特点,优势,应用等。 1 基本概念 CAN 是 Controller work 的缩写(以下称为 CAN ),是 ISO 国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中,出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求,各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同,由多条总线构成的情况很多,线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个 LAN ,进行大量数据的高速通信”的需要, 1986 年德国电气商***. .页脚. CAN 通信协议。此后, CAN 通过 ISO11898 及 ISO11519 进行了标准化,在欧洲已是汽车网络的标准协议。 CAN 的高性能和可靠性已被认同,并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一, 被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。 2优势 CAN 属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之许多 RS-485 基于 R 线构建的分布式控制系统而言,基于 CAN 总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性: .页眉. .页脚. 网络各节点之间的数据通信实时性强首先, CAN 控制器工作于多种方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据, 且 CAN 协议废除了站地址编码,而代之以对通信数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得 CAN 总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用 RS-485 只能构成主从式结构系统,通信方式也只能以主站轮询的方式进行,系统的实时性、可靠性较差; 缩短了开发周期 CA N总线通过 CA N收发器接口芯片 82C25 0的两个输出端 CAN H和 CAN L 与物理总线相连,而 CANH 端的状态只能是高电平或悬浮状态, CANL 端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会在出现在 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。而且 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,从而保证不会出现象在网络中,因个别节点出现问题,使得总线处于“死锁”状态。而且, CAN 具有的完善的通信协议可由 CA N 控制器芯片及其接口芯片来实现,从而大大降低系统开发难度,缩短了开发周期, 这些是仅有电气协议的 RS-485 所无法比拟的。已形成国际标准的现场总线另外,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。最有前途的现场总线之一 CAN 即控制器局域网络,属于工业现场总线的范畴。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。由于其良好的性能及独特的设计, CAN 总线越来越受到人们的重视。它在汽车领域上的应用是最广泛的,世界上一些著名的汽车制造厂商,如 BENZ (奔驰)、 BMW (宝马)、 P