《CAN培訓(xùn)第一講》PPT課件.ppt

1、現(xiàn)場總線CANBUS交流（1）,本次交流目的,了解什么是CAN 了解CAN總線的特點及優(yōu)點 理解CAN信號的組成以及如何工作 公司產(chǎn)品的分類及使用,CAN在汽車上的運用,什么是CAN？,國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一，也是目前唯一有國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線，在80年代末的汽車工業(yè)中，由德國BOSCH提出,CAN “Controller Area Network” 即控制器局域網(wǎng),CAN具有十分優(yōu)越的特點，使人們樂于選擇。這些特性包括： 1、低成本； 2、極高的總線利用率；（高優(yōu)先率的報文最多可以在134微秒內(nèi)得到傳輸 ） 3、很遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)傳輸距離(長達(dá)10Km)； 4、高速的數(shù)據(jù)傳輸速率（高達(dá)1Mbi

2、t/s）； 5、可根據(jù)報文的ID決定接收或屏蔽該報文； 6、可靠的錯誤處理和檢錯機(jī)制； 7、發(fā)送的信息遭到破壞后，可自動重發(fā)； 8、節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動退出總線的功能； 9、報文不包含源地址或目標(biāo)地址，僅用標(biāo)志符來指示功能信息、優(yōu)先級信息。,CANBUS的優(yōu)點,CAN信號與485信號的比較,傳輸距離,CAN總線系統(tǒng)任意兩節(jié)點之間的最大距離,CAN信號電平,CAN能夠使用多種物理介質(zhì)，例如雙絞線、光纖等。最常用的就是雙絞線。信號使用差分電壓傳送，兩條信號線被稱為“CAN_H”和“CAN_L”，靜態(tài)時均是2.5V左右，此時狀態(tài)表示為邏輯“1”，也可以叫做“隱性”。用CAN_H比CAN_L

3、高表示邏輯“0”，稱為“顯形”，此時，通常電壓值為：CAN_H = 3.5V 和CAN_L = 1.5V,CAN網(wǎng)絡(luò)的用線標(biāo)準(zhǔn),符合CANBUS網(wǎng)絡(luò)的雙線（屏蔽或不屏蔽的）物理參數(shù),標(biāo)準(zhǔn)CAN的標(biāo)志符長度是11位，而擴(kuò)展格式CAN的標(biāo)志符長度可達(dá)29位。CAN 協(xié)議的2.0A版本規(guī)定CAN控制器必須有一個11位的標(biāo)志符。同時，在2.0B版本中規(guī)定，CAN控制器的標(biāo)志符長度可以是11位或29位。遵循CAN2.0B協(xié)議的CAN控制器可以發(fā)送和接收11位標(biāo)識符的標(biāo)準(zhǔn)格式報文或29位標(biāo)識符的擴(kuò)展格式報文。如果禁止CAN2.0B,則CAN 控制器只能發(fā)送和接收11位標(biāo)識符的標(biāo)準(zhǔn)格式報文，而忽略擴(kuò)展格式的

4、報文結(jié)構(gòu)，但不會出現(xiàn)錯誤 目前，Philips公司主要推廣的CAN獨立控制器均支持CAN2.0B協(xié)議，即支持29位標(biāo)識符的擴(kuò)展格式報文結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀,CAN2.0ACAN2.0B,CAN2.0A：標(biāo)識符的長度為11位，這些位從高位到低位的順序發(fā)送，最低位為ID.0，其中最高7位（ID.10ID.4）不能全為隱位。遠(yuǎn)程發(fā)送請求位（RTR）在數(shù)據(jù)幀中必須是顯位，而在遠(yuǎn)程幀中必須為隱位仲裁場由11位標(biāo)識符和遠(yuǎn)程發(fā)送請求位RTR組成。 CAN2.0B：存在兩種不同的幀格式，具有11位標(biāo)識符的標(biāo)準(zhǔn)幀，29位標(biāo)識符的擴(kuò)展幀標(biāo)準(zhǔn)幀與CAN2.0A相同擴(kuò)展幀的仲裁場由29位標(biāo)識符和替代遠(yuǎn)程請求SRR位、

5、標(biāo)識位和遠(yuǎn)程發(fā)送請求位組成，標(biāo)識符位為ID.28至ID.0。,CSMA/CD是“載波偵聽多路訪問/沖突檢測”（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect） 利用CSMA訪問總線，可對總線上信號進(jìn)行檢測，只有當(dāng)總線處于空閑狀態(tài)時，才允許發(fā)送。利用這種方法，可以允許多個節(jié)點掛接到同一網(wǎng)絡(luò)上。當(dāng)檢測到一個沖突位時，所有節(jié)點重新回到監(jiān)聽總線狀態(tài)，直到該沖突時間過后，才開始發(fā)送。在總線超載的情況下，這種技術(shù)可能會造成發(fā)送信號經(jīng)過許多延遲。為了避免發(fā)送時延，可利用CSMA/CD方式訪問總線。當(dāng)總線上有兩個節(jié)點同時進(jìn)行發(fā)送時，必須通過“無損的逐位仲

6、裁”方法來使有最高優(yōu)先權(quán)的的報文優(yōu)先發(fā)送。在CAN總線上發(fā)送的每一條報文都具有唯一的一個11位或29位數(shù)字的ID。CAN總線狀態(tài)取決于二進(jìn)制數(shù)0而不是1，所以ID號越小，則該報文擁有越高的優(yōu)先權(quán)。因此一個為全0標(biāo)志符的報文具有總線上的最高級優(yōu)先權(quán)。可用另外的方法來解釋：在消息沖突的位置，第一個節(jié)點發(fā)送0而另外的節(jié)點發(fā)送1，那么發(fā)送0的節(jié)點將取得總線的控制權(quán)，并且能夠成功的發(fā)送出它的信息。 如圖,CAN的非破壞性仲裁,優(yōu)先級的確定,單元1與單元2同時發(fā)送數(shù)據(jù)，最后單元2獲得發(fā)送權(quán),發(fā)送器和接收器的定義,發(fā)送器：產(chǎn)生報文的單位，當(dāng)總線為空閑或者該單位失去仲裁時，該單位 不應(yīng)該被成為發(fā)送器,接收器：如果一個單位不是發(fā)送器且總線不為空閑，那么此單位為接收器,數(shù)據(jù)幀 遠(yuǎn)程幀 錯誤幀 過載幀 幀間隔,CANBUS報文分析,用來將數(shù)據(jù)從發(fā)送點傳輸?shù)浇邮拯c,用來請求相同ID的節(jié)點給它發(fā)送數(shù)據(jù),任何總線發(fā)現(xiàn)錯誤就發(fā)送錯誤幀,為相鄰的數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀請求延時,用于分隔數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀,數(shù)據(jù)幀與遠(yuǎn)程幀的異同,數(shù)據(jù)幀組成：幀起始，仲裁段，控制段，數(shù)據(jù)段，CRC段， ACK段，幀結(jié)束,遠(yuǎn)程幀組成：幀起始，仲裁段，控制段，CRC段，ACK段， 幀結(jié)束,遠(yuǎn)程幀沒有數(shù)據(jù)段，那么它的控制段式用來干嗎的呢？ 用來描述請求發(fā)送的數(shù)據(jù)的位數(shù)。 數(shù)據(jù)幀有數(shù)據(jù)段，但是它的數(shù)據(jù)段也