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智能照ming控制器基础zhi识三:CAN总线
  fa布时间:2016-12-10 14:59:15   fa布人:dota2电竞竞猜电气 (人气: )
1.CAN总线是什么? CAN(Controller Area Network)是ISO国际标准化的串衳ingㄐ判椤9鉬an应用yu汽che、船bodeng。具有已经被大jiarenke的高性能和ke靠性。 CAN控制器通过组成总线

1.CAN总线是什么?

    CAN(Controller Area Network)是ISO国际标准化的串衳ingㄐ判椤9鉬an应用yu汽che、船bodeng。具有已经被大jiarenke的高性能和ke靠性。

    CAN控制器通过组成总线的2gen线(CAN-H和CAN-L)的电位差来确定总线的电平,在葁o皇笨蹋芟呱嫌?种电平e孕缘缙胶鸵缘缙健Ⅻ/span>

    “显性”具有“优先”的yiwei,只yao有一个dan元输出显性电平,总线上即为显性电平,并莥ao耙浴本哂小鞍荨钡膟iwei,只有所有的dan元都输出隐性电平,总线上才为隐性电平。(显性电平bi隐性电平更强)。

    总线上执行逻辑上的线“与”时,显性电苆iang穆呒滴?”,隐性电平为“1”。

    下tu显示了一个典xing的CANtuo扑连接tu。

    连接在总线上的所有dan元都能够fasong信息,如果有超过一个dan元在同一时刻fasong信息,有zui高优先级的dan元获得fasong的资格,所有qi它dan元执行接收操zuo。



2.CAN总线的特dian


     CAN总线协议具有下面的特dian:

    1) duo主控制

    当总线空闲时,连接到总线上的所有dan元都ke以启动fasong信息,这jiu是所蝚iang膁uo主控制的gai念。

    先占有总线的设备获得在总线上进行fasong信息的资格。这jiu是所蝚iang腃SMA/CR(Carrier Sense MultipleAccess/Collosion Avoidance)fang法

    如果duo个设备同时开始fasong信息,na么fasongzui高优先级ID消息的设备获得fasong资格。

    2) 信息的fasong

    在CAN协议中,所有fasong的信息yao满足预先定义的格式。当总线没有被占用的时候,连接在总线上的任何设备都能起动新信息的传输,如果两个或更duo个设备在同时刻启动信息的传输,通过ID来决定优先级。ID并不是指ming信息fasong的目的地,而是指示信息的优先级。如果2个或zhe更duo的设备在同一时刻启动信息的传输,在总线上按照信息所包含的ID的mei一位来竞争,ying得竞争的设备(yejiu是具有zui高优先级的信息)能够继续fasong,而失baizhe则li刻停止fasong并进ru接收操zuo。因为总线上同一时刻只ke能有一个fasongzhe,而qi它均处yu接收zhuang态,所以,并不需yao在底层协议中定义地址的gai念。

    3) 系蚦he牧榛钚狱/span>

    连接到总线上的dan元并没有类似地址这样的标识,所以,添加或去除一个设备,无需改变软jian和硬jian,或qi它设备的应用层软jian。

    4) 通信速度

    ke以设置任何通讯速度,以适应网络规模。

    对一个网络,所有dan元必须有相同的通讯速度,如果不同,jiu会产生错误,并fang碍网络通讯,然而,不同网络间ke以有不同的通讯速度。

    5) 远程shu据请求

ke以通过fasong“yao控zheng”,请求qitadan元fasongshu据。

    6) 错误检测、错误通zhi、错误恢复功能

所有dan元均ke以检测出错误(错误检测功能)。

检测到错误的dan元li刻同时通zhiqi它所有的dan元(错误通zhi功能)。如果一个dan元fasong信息时检测到一个错误,它会强制zhong止信息传输,并通zhiqi它所有设备fa生了错误,然后它会重传zhi到信息zhengchang传输出去(错误恢复功能)。

    7) 错误隔li

在CAN总线上有两种类xing的错误:暂时性的错误(总线上的shu据由yu受到噪sheng的影响而暂时出错);持续性的错误(由yu设备内bu出错(如驱动器籨ao恕⒘佑形侍鈊eng)而dao致的)。CAN能够qu别这两种类xing,一fang面jiang低chang出错dan元的通讯优先级以zu止对qi它zhengchang设备的影响,另一fang面,如果是一种持续性的错误,将这个设备从总线蓌i鬺i开。

    8) 连接

CAN总线允xuduo个设备同时连接到总线上且在逻辑上没有shu膋e系膞ian制。然而由yuyanchi和负载能力的xian制,蔰ao蔾e连接得设备huai是有xian制的,ke以通过jiang低通讯速度来增加连接的设备个shu。相fan,如果连接的设备少,通讯的速度ke以增加。

3.错误

3.1 错误zhuang态


    设备总是处yu下面三个zhuang态zhi一:

    1)主动错误zhuang态

    在cizhuang态下,设备能够参加总线上的zhengchang通讯。如果处yu主动错误zhuang态的设备检测到一个错误,它会fasong一个主动错误标志,更xi节jian第6章的“CAN协议”。

    2)被动错误zhuang态

    是指易yu引起错误的zhuang态。

    尽guan处yu被动错误zhuang态的设备能够参加总线上的通讯,但是在接收期间,它不ke能主动地向qi它设备fasong错误通zhi,以避免影响它们的通讯。处yu被动错误zhuang态的设备即使检测到一个错误,如果qi它处yu主动错误zhuang态的设备没曾检测到错误,na么yeren为在总线上wei曾出现过任簑ei砦蟆Ⅻ/span>

    当处yu被动错误zhuang态的设备检测到一个错误的时候,它fasong一个被动错误标志。

    另外,处yu被动错误zhuang态的dan元在fasongjieshu后不能li刻再次开始fasong。在开始下次fasong前,在间隔zheng期间内必须插ru“暂停fasong期”(由8个位的隐性位组成)。

更xi节jian第6章的“CAN协议”。

    3)总线切断zhuang态

    处yucizhuang态下时,设备不能参加总线的通讯。设备所有的收fa操zuo都被禁止。

    这些zhuang态是通过fasong错误计shu器和接收错误寄存器来guan理,相关错误zhuang态由这些计shu器值的组he来标识,错误zhuang态簍u苨hu器值zhi间的关蟙ao?和tu4。




3.2 错误计shu器的值

    fasong和接收错误计shu器的值按照规定的条jian来改变。

    表2小jie了错误计shu器值改变的条jian。

    在一个shu据收fa操zuo中ke能会fa生duo个条jian重die。

    错误计shu器增加的时间fa生在错误标志的第一bit位置。


4.CAN协议的基本gai念

     CAN协议包括OSI参考模xing的传输层、shu据链路层、wu理层。tu5显示了CAN协议mei个层的定义。

     shu据链路层hua分为MAC(Medium Access Control媒体存取控制)和LLC(Logical Link Control罗辑链路控制)。MAC子层组成CAN协议的he心。shu据链路层的功能是将从wu理层接收礿iang男藕抛橹捎衴i义的信息,提供如传输错误控制dengshu据传输控制流程。更具体纁i担ǎ盒畔⑷绾畏庾俺梢粃heng,shu据冲突仲裁、应答、错误的检测或通zhi。shu据链路层的这些功能通chang由CAN控制器硬jian来实蟴hengⅫ/span>

     wu理层定义信号的蔰ao蚀鋐ang式、位的时序、位的编码、同瞛iang墓滩街瑁欢珻AN协议并没有定义了信号电平、通讯速度、采样dian值、驱动器和总线电气特征、连接器形式。对mei个系蚦hang庑┨卣饔捎没i行确定。

     在BOSCHgong司的CAN协议中,并没有关yu收fa器和总线的电气特征的定义,而在ISO CAN协议中,如ISO11898和ISO11519-2却对ci有ming确的定义。



 

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