操控器局域网CAN
操控器局域网CAN(CAN一 ControllerAreaNetwork)为串行通讯协议，归于现场总线的范畴，它是一种有用支撑散布式操控或实时操控的串行通讯网络，能有用地支撑具有很高安全等级的散布实时操控。CAN的运用规模很广，从高速的网络到低价位的多路接线都能够运用CAN。操控器局域网选用双线串行通讯办法作业。具有强有力的检错功用，可在高噪声搅扰环境中运用，具有优先权和裁定功用、多个单片微机可经过CAN的操控器挂到CAN总线上，构成多主机部分操控网。CAN的开端规划方针是替代轿车中过多的硬件衔接操控电路，但由于它的优秀功用，现在除了轿车外，它已在工业主动化、各种操控设备、交通工具、医疗仪器以及修建、环境操控等各范畴得到了广泛的运用[20]。1993年n月150正式公布了路途交通运载工具一数字信息交流一高速通讯操控器局域网CAN国际标准 15011898，为操控器局域网标准化、规范化的推行铺平了路途。
2.2.1 CAN技能规范
CAN是德国Bosch公司在20世纪80年代初为处理现代轿车中很多的操控模块与测验仪器之间的数据交流而开发的一种串行数据通讯总线，是一种多主站总线通讯体系。通讯介质可所以双绞线、同轴电缆或光导纤维，其通讯速率可达IMbPs，最大通讯间隔可达5000m。在CAN总线通讯操控器中集成了以N协议的物理层和数据链路层功用，可完成对通讯数据的成帧处理，包含零位的刺进/删去、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项作业〔22]。在轿车电子职业里，运用CAN衔接发动机操控单元、主动变速箱操控单元ABS体系等等，其传输速度可达 1Mbit/s。一起，能够将CAN安装在货车本体的电子操控体系里，比方车灯组、电气车窗等等，用以替代接线配线设备。拟定技能规范的意图是为了在任何两个以N仪器之间树立兼容性。但是，兼容性有不同的方面，比方电气特性和数据转化的解说。为了到达规划透明度以及完成灵活性，依据150/051参阅模型，CAN被细分为以下不同的层次 :
1、CAN方针层 (the objeet layer)
2、eAN传输层 (the transfer layer)
3、物理层
方针层和传输层包含一切150/051模型界说的数据链路层的服务和功用，即逻辑链路操控子层(LLC)和媒体拜访操控子层(MAC)，方针层的效果包含:
1、查找被发送的报文;
2、确认由实践要运用的传输层接纳哪一个报文;
3、为运用层相应的硬件供给接口。
传输层的效果主要是传送规矩，也便是操控帧结构、履行裁定、过错检测、犯错标定、毛病界定。总线上什么时候开端发送新报文及什么时候开端接纳报文，均在传输层里确认。位守时的一些一般功用也能够看作是传输层的一部分，，天经地义，传输层的修正是受到限制的。物理层的效果是在不同的节点之间依据一切电气特点进行位信息的实践传输。在同一网络内，物理层关于一切的节点有必要是相同的。
2.2.2 CAN的基本概念
下面临CAN协议的媒体拜访操控子层(传输层)的一些专业术语和特征作阐明CAN协议的媒体拜访操控子层(传输层)的一些专业术语和特征作(Message):
1、总线上的报文以不同报文格局发送，但长度受到限制。总线闲暇时，任何一个网络上的节点都能够发送报文。
2、信息路由 (InformationRouting):在CAN网络中，节点不运用任何关于体系配置的报文比方站地址，由接纳节点依据报文自身特征判别是否承受这帧信息。因而体系扩展时，不必对运用层以及任何节点软件和硬件作任何改动，能够直接在CAN网络中添加节点。
3、标识符(Identifier):要传送的报文有特征标识符(是数据帧和长途帧的一个域)，它给出的不是方针节点地址，而是这个报文自身的特征。信息以播送办法在网络上发送，一切节点都能够接纳到。节点经过标识符断定是否承受接纳到的这帧信息。
4、数据一致性:应确保报文在CAN网络里一起被一切节点接纳或一起不接纳。这是合作过错处理和再同步功用完成的。
5、位速率:不同的CAN体系速度不同，但在一个给定的体系里，位速率是仅有的，而且固定的。
6、优先权:由发送数据的报文中的标识符决议报文占用总线的优先权。标识符越小，优先权越高。
7、长途数据恳求 (RemoteDataRequest):经过发送长途帧，需求数据的节点恳求另一节点发送相应的数据。回应节点传送的数据帧与恳求数据的长途帧由相同的标识符命名。
8、裁定(Arbitration):只需总线闲暇，任何节点都能够向总线发送报文。如果有两个或两个以上的节点一起发送报文，就会引起总线拜访抵触。经过运用标识符的逐位裁定逐个载波侦听多路拜访/抵触检测(CSMA/CD，Ca仃lersenseMultipleAccesswitheollisionDeteet)—的无损裁定办法就能够处理这个lb]题。
9、过错检测与牢靠性:为了确保发送的报文正确牢靠，CAN选用发送滥听的位过错检测、帧数据的循环冗余码CRC校验、位填充技能、帧格局校验和应对检测等五种过错检测办法。这些办法使CAN具有辨认悉数的大局过错、发送端的部分过错、一帧信息中的5个以上随机过错、报文中长度小于巧的突发
性过错和报文中任一奇数个过错，使报文过错漏报率小于 4.7×10
10、毛病界定(ConfinemenO:CAN节点能区别瞬时扰动引起的毛病和永久性毛病。毛病节点会被封闭。
11、同步:CAN节点之间选用串行线衔接，数据和同步信号都由这个通道承当。信息发送有开始同步信号，传送过程中接纳节点进行再同步。
12、总线状况:e胡总线上用“显性(dominant)”和“隐性(reeessive)”两个互补的逻辑值表明“0”和“1”，“显性”对应逻辑“0”，“隐性”对应逻辑“1”，“显性”状况和“隐性”状况线与为“显性”状况，所以当在总线上呈现两个节点一起别离发送“0”和“1”时，其结果是总线数值为显性“O”。CAN总线选用二进制不归零伽Rz)编码办法，所以总线上不是“0”，便是“1”。其详细代表值与电压的联系如图2一1所示:
13、应对:接纳节点对正确接纳的报文给出应对，对不一致报文进行符号。
14、位流编码:一帧报文中，开始域、裁定域、操控域、数据域和CRC域的二进制位流经过位填充办法编码。当接连呈现5个相同极性位时，主动刺进一个补码;报文中其他域不运用位流编码，过错帧和过载帧也不运用。
