CAN总线使用简介

　　CAN，全称为“Controller Area Network”，即操控器局域网，选用串行通讯，是国际上运用最广泛的现场总线之一。CAN总线最早在1986年由德国Bosch公司最早提出，运用CAN衔接发动机操控单元、传感器、防刹车体系等，处理日益杂乱的轿车电子设备之间的连线问题，其传输速度可达1Mb/s，能有用地支撑具有很高安全等级的散布实时操控。
　　一、CAN总线技能规范
　　1、CAN通讯模型
　　CAN技能规范（CAN-bus规范V2.0版别）的意图是为了在任何两个CAN仪器之间树立兼容性。为了兼容CAN2.0，要求CAN的仪器应兼容A部分或B部分。CAN-bus规范V2.0版别由两部分组成：
　　（1）A部分
　　在这部分中，CAN的报文格局阐明按CAN1.2规范界说。
　　为了到达规划透明度以及完成柔韧性，CAN被细分为以下层次：目标层、传输层、物理层。
　　物理层界说不同节点间的信号依据电气特色进行位信息的传输办法。同一网络内，物理层关于一切的节点有必要是相同的。A部分没有界说物理层，以便答应依据实践运用，对发送媒体和信号电平进行优化。
　　传输层是CAN协议的中心。她把接纳到的报文提供给目标层，以及接纳来自目标层的报文。传输层担任位守时及同步、报文分帧、裁定、应对、过错检测和标定、毛病界定。
　　目标层的功用是报文过滤以及状况和报文的处理。
　　CAN节点的层结构及其开发体系互联模型OSI之间的对应联系如图所示。
　　（2）B部分
　　B部分包含了报文规范格局和扩展格局的阐明。B部分的意图是界说数据链路层中MAC子层和一小部分LLC子层，以及界说CAN协议于周围各层傍边所发挥的作用。
　　依据ISO/OSI参阅模型，CAN被细分为数据链路层和物理层。
　　CAN总线的层结构及其与开发体系互联模型OSI之间的对应联系如图所示。
　　物理层界说信号是怎么实践地传输的，因而触及位时间、位编码、同步的解说。B部分没有界说物理层的驱动器/接纳器特性，以便答应依据它们的运用，对发送媒体和信号电平进行优化。
　　MAC子层是CAN协议的中心。它把接纳到的报文提供给LLC子层，并承受来自LLC子层的报文。MAC子层担任报文分帧、裁定、应对、过错检测和标定。MAC子层也被称作毛病界定的办理实体监管。
　　2、CAN总线特色
　　CAN总线网络具有以下特色：
　　（1）CAN总线协议的分层结构契合OSI参阅模型的物理层、数据层、链路层、传输层的规范。
　　（2）CAN总线能够作业在多主方法，网络就任一节点均能够在恣意时间向其他节点发送信息，从不分主从，通讯发送灵敏。
　　（3）CAN总线网络上的节点可分红不同的优先级，以满意不同的实时要求。
　　（4）CAN总线能以点对点、一点对多点（组成）及大局播送等多种形式传送或承受数据。
　　（5）CAN总线的通讯性能好，直接通讯间隔可达10km（速率5KB/s以下），通讯速率最高可达1MB/s（间隔最长为4m）。
　　（6）CAN总线上的节点数可多达110个。
　　（7）CAN总线选用短帧结构，每一帧的有用字节为8个，这样传输时间短，受搅扰的概率低，具有极好的检错作用。
　　二、轿车CAN总线网络
　　车载电子操控设备(ECU)之间的信息沟通，构成轿车电子操控网络。CAN总线开始便是被规划作为轿车环境中的微操控器之间通讯的。高速CAN首要用于动力体系， 容错CAN首要运用于关于数据传输牢靠性要求较低的场合，低成本的LIN总线是CAN总线的扩大。CAN与LIN的彼此结合使轿车网络愈加安全、牢靠，并且成本低、开发简略。
　　局域互连网(LIN)总线规范运用包含车门、方向盘、座椅、空调、照明、雨量传感器和沟通发电机等。在这套设备中，低成本局域互连网(LIN)运用了智能传感器、调节器、照明等机械电子设备，它们能够非常简洁地与轿车体系结合起来，并施行各种确诊及服务作业。数字信号将替代一般的模仿编码信号，然后优化线路体系。很多运用局域互连网(LIN)总线的设备正在研发傍边。
　　CAN 总线在奥迪A4-B6运用示例
　　到目前为止，奥迪A4-B6上共运用了三条CAN总线:动力总线、舒适总线和信息文娱总线。
　　1.动力总线操控单元有发动机、组合外表、变速器、ESP（包含ABS、EBV、EDS、ASR和BAS等）、气囊、转向柱操控单元。它的传输速率在整车电控体系中是最快的，一般为500kbit/s，最高可达1000kbits/s。CAN-HIGH，CAN-LOW不能进行单线传输。体系内各个操控单元之间选用中心线束衔接，即星形接法。
　　2.舒适总线和信息文娱总线二者一起的特色：
　　1）传递信息的速率较低，均为100bits/s；
　　2）都能够单线运转；
　　3）有“睡觉形式”。为了省电和当总线中某操控单元呈现毛病时不致使蓄电池亏电，当体系处于睡觉形式时，CAN高线上的电压为0V，CAN低线上电压为12V。
　　总结
　　CAN归于工业现场总线的范畴，与一般的通讯总线比较，CAN总线的数据通讯具有杰出的牢靠性、实时性和灵敏性。因为其杰出的性能及共同的规划，CAN总线越来越遭到人们的注重，它在轿车范畴上的运用是最广泛的。文章简略介绍了其在修建和轿车工业的运用，跟着技能的开展，CAN总线会有越来越广泛的运用。