總線(xiàn)是什么?

總線(xiàn)分類(lèi)的方式有很多，如被分為外部和內(nèi)部總線(xiàn)、系統(tǒng)總線(xiàn)和非系統(tǒng)總線(xiàn)等等，不管是啥看英文叫作“BUS”，即“公交車(chē)”，也就是說(shuō)總線(xiàn)就行公交一樣。你只要在公交的運(yùn)行線(xiàn)路上，就可以上車(chē)，上車(chē)點(diǎn)就是公交站點(diǎn)，同樣的總線(xiàn)接好了，加入一個(gè)節(jié)點(diǎn)(設(shè)備)，節(jié)點(diǎn)接可以把數(shù)據(jù)放到總線(xiàn)上，傳到其他節(jié)點(diǎn)。

在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，出于人們對(duì)安全性、舒適性、易用性、娛樂(lè)性等多種需求的增加，各種各樣的汽車(chē)電子系統(tǒng)相繼被發(fā)明出來(lái)。一開(kāi)始它們都是基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式安裝在汽車(chē)的各個(gè)部位上的，隨著越來(lái)越多的電子系統(tǒng)不斷地加進(jìn)來(lái)，整輛汽車(chē)上的線(xiàn)束就越來(lái)越多，這就大大地增加了汽車(chē)的生產(chǎn)成本和維護(hù)成本。于是，一種新的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)應(yīng)運(yùn)而生。這就是當(dāng)今汽車(chē)行業(yè)普遍采用的CAN總線(xiàn)。CAN總線(xiàn)是由德BOSCH公司開(kāi)發(fā)的，并最終成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO11519)，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一。CAN總線(xiàn)是一種多主控，基于廣播的串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，具有高性能、高可靠性、實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)。

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信

總線(xiàn)通信

CAN基礎(chǔ)知識(shí)介紹

CAN是Controller Area Network 的縮寫(xiě)(以下稱(chēng)為CAN)，是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。由德國(guó)電氣商博世公司在1986 年率先提出。此后，CAN 通過(guò)ISO11898 及ISO11519 進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化?，F(xiàn)在在歐洲已是汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

CAN協(xié)議經(jīng)過(guò)ISO標(biāo)準(zhǔn)化后有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：ISO11898標(biāo)準(zhǔn)和ISO11519-2標(biāo)準(zhǔn)。其中ISO11898是針對(duì)通信速率為125Kbps~1Mbps的高速通信標(biāo)準(zhǔn)，而ISO11519-2是針對(duì)通信速率為125Kbps以下的低速通信標(biāo)準(zhǔn)。

CAN具有很高的可靠性，廣泛應(yīng)用于：汽車(chē)電子、工業(yè)自動(dòng)化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面。

CAN協(xié)議的特點(diǎn)：

①，多主控制?？偩€(xiàn)空閑時(shí)，所有單元都可發(fā)送消息，兩個(gè)以上的單元同時(shí)開(kāi)始發(fā)送消息時(shí)，根據(jù)標(biāo)識(shí)符(ID，非地址)決定優(yōu)先級(jí)。兩個(gè)以上的單元同時(shí)開(kāi)始發(fā)送消息時(shí)，對(duì)各消息ID的每個(gè)位進(jìn)行逐個(gè)仲裁比較。仲裁獲勝(優(yōu)先級(jí)最高)的單元可繼續(xù)發(fā)送消息，失利的單元?jiǎng)t立刻停止發(fā)送而進(jìn)行接收工作。

②，系統(tǒng)柔軟性。連接總線(xiàn)的單元，沒(méi)有類(lèi)似“地址”的信息，因而在總線(xiàn)上添加單元時(shí)，已連接的其他單元的軟硬件和應(yīng)用層都不需要做改變。

③，速度快，距離遠(yuǎn)。最高1Mbps(距離<40M)，最遠(yuǎn)可達(dá)10KM(速率<5Kbps)。

④ ，具有錯(cuò)誤檢測(cè)、錯(cuò)誤通知和錯(cuò)誤恢復(fù)功能。所有單元都可以檢測(cè)錯(cuò)誤(錯(cuò)誤檢測(cè)功能)，檢測(cè)出錯(cuò)誤的單元會(huì)立即同時(shí)通知其他所有單元(錯(cuò)誤通知功能)，正在發(fā)送消息的單元一旦檢測(cè)出錯(cuò)誤，會(huì)強(qiáng)制結(jié)束當(dāng)前的發(fā)送。

⑤，故障封閉功能。CAN可以判斷出錯(cuò)誤的類(lèi)型是總線(xiàn)上暫時(shí)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤(如外部噪聲等)還是持續(xù)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤(如單元內(nèi)部故障、驅(qū)動(dòng)器故障、斷線(xiàn)等)。由此功能，當(dāng)總線(xiàn)上發(fā)生持續(xù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí)，可將引起此故障的單元從總線(xiàn)上隔離出去。

⑥，連接節(jié)點(diǎn)多。CAN總線(xiàn)是可同時(shí)連接多個(gè)單元的總線(xiàn)?？蛇B接的單元總數(shù)理論上是沒(méi)有限制的。但實(shí)際上可連接的單元數(shù)受總線(xiàn)上的時(shí)間延遲及電氣負(fù)載的限制。降低通信速度，可連接的單元數(shù)增加;提高通信速度，則可連接的單元數(shù)減少。

ISO11898標(biāo)準(zhǔn)物理層特性：

CAN 控制器根據(jù)CAN_L和CAN_H上的電位差來(lái)判斷總線(xiàn)電平?？偩€(xiàn)電平分為顯性電平和隱性電平，二者必居其一。發(fā)送方通過(guò)使總線(xiàn)電平發(fā)生變化，將消息發(fā)送給接收方。

提供出色的CAN IP的供應(yīng)商不在少數(shù)，其中以CAST的IP核較有競(jìng)爭(zhēng)力。

審核編輯：湯梓紅