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STM32-(36):CAN總線(概述)CAN總線特點CAN總線協定

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CAN 是 Controller Area Network 的縮寫(以下稱為 CAN) ,是ISO國際标準化的串行通信協定。

在目前的汽乍産業中,出于對安全性、舒适性、友善性、低公害、低成本的要求,各種各樣的電子控制系統被開發了出來 。由于這些系統之間通信所用的資料類型及對可靠性的要求不盡相同,由多條總線構成的情況很多,線束的數量也随之增加。為适應“減少線束的數量”、“通過多個 LAN 進行大量資料的高速通信”的需要,1986年德國電氣商博世公司開發出面向汽車的 CAN 通信協定。此後, CAN 通過 ISO 1898及 ISO 11519進行了标準化,現在在歐洲已是汽車網絡的标準協定。

現在, CAN 的高性能和可靠性己被認同,并被廣泛地應用于工業自動化、船舶、醫療裝置、工業裝置等方面。

車載網絡聯想

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CAN總線拓撲圖

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CAN總線特點

(1)多主要制

在總線空閑時,所有的單元都可開始發送消息(多主要制)。

最先通路總線的單元可獲得發送權(CSMA/CA力式)。

多個單元同時開始發送時,發送高優先級 ID 消息的單元可獲得發送權。

(2)消息的發送

在CAN協定中,所有的消息都以固定的格式發送。總線空閑時,所有與總線相連的單元都可開始發送新消息。兩個以上的單元同時開始發送消息時,根據辨別符(Identifier以下稱為ID)決定優先級。ID并不是表示發送的目的位址,而是表示通路總線的消息的優先級。兩個以上的單元同時開始發送消息時,對各消息ID的每個位進行逐個仲裁比較。仲裁獲勝(被判定為優先級最高)的單元可繼續發送消息。仲裁失利的單元則立刻停止發送而進行接收工作。

(3)系統的柔軟性

與總線相連的單元沒有類似于“位址”的資訊。是以在總線上增加單元時,連接配接在總線上的其他單元的軟硬體及應用層都不需要改變。

(4)通信速度

報據整個網絡的規模。可設定适合的通信速度.

在同一網絡中,所有單元必須設定成統一的通信速度。即使有一個單元的通信速度與其它的不一樣。此單元也會輸出錯誤信号,妨礙整個網絡的通信。不同網絡間則可以有不同的通信速度。

(5)遠端資料請求

可通過發送“遙控幀”,請求其他單元發送資料。

(6)錯誤檢測功能,錯誤通知功能,錯誤恢複功能

所有的單元都可以檢測錯誤(錯誤檢測功能)。

檢測出錯誤的單元會立即同時通知其他所有單元(錯誤通知功能)。

正在發送消息的單元一旦檢測出錯誤,會強制結束目前的發送。強制結束發送的單元會不斷反複地重新發送此消息直到成功發送為止(錯誤恢複功能)。

(7)故障封閉

CAN可以判斷出錯誤的類型是總線上暫時的資料錯誤(如外部噪聲等)還是持續的資料錯誤(如單元内部故障、驅動器故障、斷線等)。由此功能,當總線上發生持續資料錯誤時,可将引起此故障的單元從總線上隔離出去。

(8)連接配接

CAN總線是可同時連接配接多個單元的總線。可連接配接的單元總數理論上是沒有限制的。但實際上可連接配接的單元數受總線上的時間延遲及電氣負載的限制。降低通信速度,可連接配接的單元數增加:提高通信速度,則可連接配接的單元數減少。

CAN總線協定

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注:ISO(International Organization for Standardization)國際标準化組織,OSI(Open System Interconnection)開放系統互聯。

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MAC(Media Access Control)媒體通路控制,LLC(Logical Link Control)邏輯鍊路控制。

CAN協定經 ISO 标準化後有 ISO11898 标準和 ISO11519-2标準兩種。ISO11898 标準和 ISO11519-2 标準對于資料鍊路層的定義相同,但實體層不同。

(1)關于 ISO11898

ISO11898是通信速度為125kbps-1Mbps的CAN高速通信标準。

(2)關于ISO11519

ISO11519 是通信速度為125kbps以下的CAN低速通信标準。

ISO11519-2 是 ISO11519-1 追加新規約後的版本。

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注:這裡的縱坐标中的100應該為1000。

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