CAN和RS485網(wǎng)絡(luò)通信比較

1、CAN和RS485網(wǎng)絡(luò)通信比較CAN總線是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。最早是由德國 Bosch公司推出，用于汽車內(nèi)部測量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。 CAN總線的應(yīng)用范圍普及從高速網(wǎng)絡(luò)到低本錢的多線路網(wǎng)絡(luò)，廣泛 應(yīng)用于控制系統(tǒng)中的各檢測和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)通信。現(xiàn)場總線領(lǐng) 域中，CAN總線得到了計算機(jī)芯片商的廣泛支持，他們紛紛推出直 接帶有CAN接口的微處理器(MCU)芯片。CAN是一種多主方式的 串行通訊總線，基本設(shè)計規(guī)范要求有高的位速率，高的抗電磁干擾性, 而且能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯誤。CAN網(wǎng)絡(luò)具有如下特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)上任意一個節(jié)點(diǎn)均可在任意時刻主動向網(wǎng)絡(luò)上的其它節(jié)點(diǎn) 發(fā)送信息，而不分主

2、從；采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，當(dāng)兩個節(jié)點(diǎn)同時向網(wǎng)絡(luò)上傳送信息 時，優(yōu)先級低的節(jié)點(diǎn)主動停止數(shù)據(jù)發(fā)送，而優(yōu)先級高的節(jié)點(diǎn)可不受影 響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù);具有點(diǎn)對點(diǎn)，一點(diǎn)對多點(diǎn)及全局廣播傳送接收數(shù) 據(jù)的功能；通訊距離最遠(yuǎn)可達(dá)10 k m(5kbps),通訊速率最高可達(dá)1 Mbps(40 m),網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)實際可達(dá)110個，每一幀的有效字節(jié)數(shù)最多為8個, 這樣傳輸時間短，受干擾的概率低;通訊介質(zhì)采用廉價的雙絞線即可, 無特殊要求；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;在傳輸信息出錯嚴(yán)重時，節(jié)點(diǎn)可自動切斷它與總線的聯(lián)系, 以使總線上的其它操作不受影響。CAN(Controller

3、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(luò)。較之目前RS-485基 于R線構(gòu)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：CAN控制器工作于多主方式，網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)都可根據(jù)總線訪 問優(yōu)先權(quán)(取決于報文標(biāo)識符)采用無損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁方式競爭向 總線發(fā)送數(shù)據(jù)，且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼，而代之以對通信數(shù) 據(jù)進(jìn)行編碼，這可使不同的節(jié)點(diǎn)同時接收到相同的數(shù)據(jù)，這些特點(diǎn)使 得CAN總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信實時性強(qiáng)，并且容易 構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu)，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(gòu)成主從

4、式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通信方式也只能以主站輪詢的方式進(jìn)行， 系統(tǒng)的實時性、可靠性較差。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(luò)中，當(dāng)系統(tǒng)有錯誤，出現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時, 導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點(diǎn)在錯 誤嚴(yán)重的情況下具有自動關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作 不受影響，從而保證不會出現(xiàn)象在網(wǎng)絡(luò)中，因個別節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題，使 得總線處于“死鎖”狀態(tài)。CAN具有完善的通信協(xié)議，可由CAN控制器芯片及其接

5、口芯片 來實現(xiàn)，從而大大降低了系統(tǒng)的開發(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所無法比較的。特性RS-485CAN-bus單點(diǎn)本錢低廉稍高系統(tǒng)本錢高較低總線利用率低高網(wǎng)絡(luò)特性單主網(wǎng)絡(luò)多主網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸率低高容錯機(jī)制無可靠的錯誤處理和檢錯機(jī)制通訊失敗率高極低節(jié)點(diǎn)錯誤的影響導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓無任何影響通訊距離 1.5km可達(dá)10km(5kbps)網(wǎng)絡(luò)調(diào)試?yán)щy非常容易開發(fā)難度標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)CAN-bus協(xié)議后期維護(hù)本錢高低南京國辰的保護(hù)在通信方面采用如下特點(diǎn)：終端保護(hù)設(shè)備主機(jī)與顯示局部采用RS485通信方式，主機(jī)和顯示器由兩個完全獨(dú)立的CPU控制，互不影響.有的廠家采用主機(jī)一個CPU控制顯示局部，因顯示局部與主機(jī)分體安裝,控制數(shù)據(jù)總線及微機(jī) 工作電源DC5V要外引，外界電磁干擾很容易串?dāng)_到CPU的數(shù)據(jù)總線 及微機(jī)工作電源DC5V上，從而導(dǎo)致保護(hù)因電磁干擾而誤動作.終端保護(hù)設(shè)備與上位機(jī)采用CAN工業(yè)總線通信方式，有的廠家那么 采用RS485通信方式，二者的差異見上述CAN與RS485的通信比 較CAN通信的優(yōu)越性十清楚顯.終端保護(hù)設(shè)備與上位機(jī)通信采用國際標(biāo)準(zhǔn)的103通信規(guī)約,完全通 明