CAN總線與485總線區(qū)別

1、現(xiàn)場總線是當今自動化領域技術發(fā)展的熱點之一， 被譽為自動化領域的計算機局域網(wǎng)。 它的 出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實現(xiàn)各節(jié)點之間實時、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強有力的技術支持 。 CAN(Controller Area Network) 屬于現(xiàn)場總線的范疇， 它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控 制的串行通信網(wǎng)絡。 較之目前許多 RS-485 基于 R 線構建的分布式控制系統(tǒng)而言， 基于 CAN 總線的分布式控制系統(tǒng)在以下方面具有明顯的優(yōu)越性：首先， CAN 控制器工作于多主方式，網(wǎng)絡中的各節(jié)點都可根據(jù)總線訪問優(yōu)先權( 取決于報文標識符 )采用無損結構的逐位仲裁的方式競爭向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，且 CAN 協(xié)議廢除

2、了站地址編碼，而代之以對通信數(shù)據(jù)進行編碼， 這可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數(shù)據(jù)， 這些特點使 得 CAN 總線構成的網(wǎng)絡各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強，并且容易構成冗余結構，提高系 統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。而利用 RS-485 只能構成主從式結構系統(tǒng)，通信方式也只能以 主站輪詢的方式進行，系統(tǒng)的實時性、可靠性較差；其次， CAN 總線通過 CAN 控制器接口芯片 82C250 的兩個輸出端 CANH 和 CANL 與物理 總線相連，而 CANH 端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài)， CANL 端只能是低電平或懸浮狀 態(tài)。這就保證不會出現(xiàn)象在 RS-485 網(wǎng)絡中，當系統(tǒng)有錯誤，出現(xiàn)多節(jié)點同時向總

3、線發(fā)送數(shù) 據(jù)時，導致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點的現(xiàn)象。而且 CAN 節(jié)點在錯誤嚴重的情況下 具有自動關閉輸出功能， 以使總線上其他節(jié)點的操作不受影響， 從而保證不會出現(xiàn)象在網(wǎng)絡 中，因個別節(jié)點出現(xiàn)問題，使得總線處于 “死鎖 ”狀態(tài)。而且，CAN具有的完善的通信協(xié)議可由CAN控制器芯片及其接口芯片來實現(xiàn)，從而大大降低系統(tǒng)開發(fā)難度，縮短了開發(fā)周期，這些是只僅僅有電氣協(xié)議的RS-485 所無法比擬的。另外，與其它現(xiàn)場總線比較而言， CAN 總線是具有通信速率高、容易實現(xiàn)、且性價比高等諸 多特點的一種已形成國際標準的現(xiàn)場總線。 這些也是目前 CAN 總線應用于眾多領域， 具有 強勁的市場競爭力的重

4、要原因。CAN 總線有如下基本特點： 1廢除傳統(tǒng)的站地址編碼，代之以對通信數(shù)據(jù)塊進行編碼，可以多主方式工作； 2采用非破壞性仲裁技術， 當兩個節(jié)點同時向網(wǎng)絡上傳送數(shù)據(jù)時， 優(yōu)先級低的節(jié)點主 動停止數(shù)據(jù)發(fā)送，而優(yōu)先級高的節(jié)點可不受影響繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，有效避免了總線沖突； 3采用短幀結構，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8 個，數(shù)據(jù)傳輸時間短，受干擾的概率低，重新發(fā)送的時間短；4每幀數(shù)據(jù)都有 CRC 校驗及其他檢錯措施，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呖煽啃裕m于在高 干擾環(huán)境下使用；5節(jié)點在錯誤嚴重的情況下，具有自動關閉總線的功能，切斷它與總線的聯(lián)系，以使總線上其他操作不受影響；6可以點對點，一對多及廣播集中方式傳送和接受

5、數(shù)據(jù)。CAN 采用非破壞性瞅瞅技術，當兩個節(jié)點同時向網(wǎng)絡上傳送信息時，優(yōu)先級低的節(jié)點主動 停止數(shù)據(jù)發(fā)送， 而優(yōu)先級高的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)， 大大節(jié)省了總線沖突裁決時間；最重要的是在網(wǎng)絡負載很重的情況下，也不會出現(xiàn)網(wǎng)絡癱瘓的情況（以太網(wǎng)則可能）CAN 是一種多主方式的串行通訊總線， 基本設計規(guī)范要求有高的位速率， 高抗電磁干擾性， 而且能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯誤。當信號傳輸距離達到 10Km 時， CAN 仍可提供高達 50Kbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率。CAN 可以點對點、一點對多點（成組）及全局廣播幾種傳送方式接收數(shù)據(jù)。CAN的直接通信距離最遠可達10km （速率5KB/S以下）。CA

6、N的通信速率最高可達 1MB/S （此時距離最長40m ）。CAN 上的節(jié)點數(shù)實際可達 110個。CAN 采用短幀結構，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為 8 個，這樣傳輸時間短，受干擾的概率低， 且具有極好的檢錯效果。CAN 每幀信息都有 CRC 校驗及其他檢錯措施，保證了數(shù)據(jù)出錯率極低。 通信介質(zhì)采用廉價的雙絞線即可，無特殊要求。CAN 節(jié)點在錯誤嚴重的情況下，具有自動關閉總線的功能，切斷它與總線的聯(lián)系，以 使總線上的其他操作不受影響。NRZ 編碼 /解碼方式，并采用位填充技術。CAN（ControllerAreaNetwork） 稱為控制局域網(wǎng)，屬于總線式通訊網(wǎng)絡。 CAN 總線規(guī) 范了任意兩個 CA

7、N 節(jié)點之間的兼容性， 包括電氣特性及數(shù)據(jù)解釋協(xié)議， CAN 協(xié)議分為二層： 物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。 物理層決定了實際位傳送過程中的電氣特性， 在同一網(wǎng)絡中， 所有節(jié) 點的物理層必須保持一致，但可以采用不同方式的物理層。CAN 的數(shù)據(jù)鏈路層功能包括幀組織形式， 總線仲裁和檢錯、錯誤報告及處理， 確認哪個信息要發(fā)送的，確認接收到的信息 及為應用層提供了接口。 CAN 網(wǎng)絡具有如下特點： CANBUS 網(wǎng)絡上任意一個節(jié)點均可在任 意時刻主動向網(wǎng)絡上的其它節(jié)點發(fā)送信息， 而不分主從。 通訊靈活， 可方便地構成多機備份 系統(tǒng)及分布式監(jiān)測、控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡上的節(jié)點可分成不同的優(yōu)先級以滿足不同的實時要求。 采

8、用非破壞性總線裁決技術， 當兩個節(jié)點同時向網(wǎng)絡上傳送信息時， 優(yōu)先級低的節(jié)點主動停 止數(shù)據(jù)發(fā)送， 而優(yōu)先級高的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。 具有點對點， 一點對多點及全 局 廣播 傳送 接收數(shù) 據(jù)的 功能。 通訊 距 離最 遠可 達 10KM/5KBPS ， 通訊 速率 最高可 達 1MBPS/40M 。網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)實際可達 110個。每一幀的有效字節(jié)數(shù)為 8個，這樣傳輸時間短， 受干擾的概率低。 每幀信息都有 CRC 校驗及其它檢錯措施， 數(shù)據(jù)出錯率極低， 可靠性極高 通訊介質(zhì)采用廉價的雙絞線即可， 無特殊要求。 在傳輸信息出錯嚴重時， 節(jié)點可自動切斷它 與總線的聯(lián)系，以使總線上的其它操作不

9、受影響。 485 總線有如下基本特點：1. RS-485 的電氣特性：邏輯 “ 1以”兩線間的電壓差為 +（ 26） V 表示；邏輯 “ 0以”兩線間 的電壓差為 -（ 26） V 表示。接口信號電平比 RS-232-C 降低了，就不易損壞接口電路的芯 片，且該電平與 TTL 電平兼容，可方便與 TTL 電路連接。2. RS-485 的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為 10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強，即抗噪聲 干擾性好。4. RS-485接口的最大傳輸距離標準值為1200米。RS-485接口在總線上是允許連接多達 128 個收發(fā)器。 即具有多站能力

10、,這樣用戶可以利用單一的RS-485 接口方便地建立起設備網(wǎng)絡。因 RS-485 接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點就使其成為首選的串行接口。因為RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡，一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。RS-485 總線 ,在要求通信距離為幾十米到上千米時，廣泛采用 RS-485 串行總線標準。 RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復。RS-485采用半雙工工作方式， 任何時候只能有一點處于發(fā)送狀態(tài)，因此， 發(fā)送電路須由使能

11、信號加以控制。 RS-485 用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線。應用RS-485 可以聯(lián)網(wǎng)構成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián) 32 臺驅(qū)動器和 32 臺接收器。CAN 技術和 485 通訊的區(qū)別CAN （Controller Area Network 控制局域網(wǎng)絡）德國 Bosch 6 公司 1993 年推出，應用于 汽車監(jiān)控、 開關量控制、制造業(yè)等。 介質(zhì)訪問方式為非破壞性位仲裁方式，適用于實時性要 求很高的小型網(wǎng)絡，且開發(fā)工具廉價通信距離： RS485 總線最大傳輸距離是 1.2km； CAN 總線最大傳輸距離是 10km。傳輸速率： RS485 總線的傳輸速率為 3009.6kbp

12、s;CAN 網(wǎng)絡的傳輸速率為 5K 1 Mbps 。 網(wǎng)絡結構： RS485 總線網(wǎng)絡構成主從式集散控制系統(tǒng)；CAN 可以點對點，一對多及廣播集中方式傳送和接受數(shù)據(jù) , 網(wǎng)絡構成為手拉手的方式網(wǎng) 絡。網(wǎng)絡容量： RS485 總線網(wǎng)絡的一條通道最大可接 255 個節(jié)點；CAN CAN 上的節(jié)點數(shù)實際可達 110個。通信方式： RS485 總線網(wǎng)絡難于進行實時通信；CAN 采用非破壞性瞅瞅技術，當兩個節(jié)點同時向網(wǎng)絡上傳送信息時，優(yōu)先級低的節(jié)點 主動停止數(shù)據(jù)發(fā)送， 而優(yōu)先級高的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)， 大大節(jié)省了總線沖突裁 決時間；最重要的是在網(wǎng)絡負載很重的情況下， 也不會出現(xiàn)網(wǎng)絡癱瘓的情況 （以太網(wǎng)則可能）通信可靠性： RS485 總線網(wǎng)絡的容錯與檢錯能力須通過軟件設定；CAN 節(jié)點在錯誤嚴重的情況下，具有自動關閉總線的功能，切斷它與總線的聯(lián)系， 以使總線上其他操作不受影響；產(chǎn)品互換性： RS485 總線網(wǎng)絡無統(tǒng)一通信協(xié)議，產(chǎn)品難于兼容；CAN 總線規(guī)范了任意兩個 CAN 節(jié)點之間的兼容性， 包括電氣特性及數(shù)據(jù)解釋協(xié)議， CAN 協(xié)議分為二層： 物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。 物理層決定了實際位傳送過程中的電氣特性