二维码 手机扫一扫

咨询热线:
0755-2979 9302

行业动态

CAN总线详解

一:简介
CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称,是一种能够实现分布式实时控制的串行通信网络。
优点:
传输速度最高到1Mbps,通信距离最远到10km,无损位仲裁机制,多主结构。近些年来,CAN控制器价格越来越低。
低成本:ECUs通过单个CAN接口进行通信,布线成本低。

高集成CAN总线系统允许在所有ECUs上进行集中错误诊断和配置。
可靠性:该系统对子系统的故障和电磁干扰具有很强的鲁棒性,是汽车控制系统的理想选择。
高效率:可以通过id对消息进行优先级排序,以便最高优先级的id不被中断。
灵活性:每个ECU包含一个用于CAN总线收发芯片,随意添加CAN总线节点。

二:CAN总线网络
CAN总线网络主要挂在CAN_H和CAN_L,各个节点通过这两条线实现信号的串行差分传输,为了避免信号的反射和干扰,还需要在CAN_H和CAN_L之间接上120欧姆的终端电阻。为什么是120Ω,因为电缆的特性阻抗为120Ω,为了模拟无限远的传输线。

三:CAN收发器
CAN收发器的作用是负责逻辑电平和信号电平之间的转换。
即从CAN控制芯片输出逻辑电平到CAN收发器,然后经过CAN收发器内部转换将逻辑电平转换为差分信号输出到CAN总线上,CAN总线上的节点都可以决定自己是否需要总线上的数据。

四:CAN信号表示
CAN总线采用不归零码位填充技术,也就是说CAN总线上的信号有两种不同的信号状态,分别是显性的(Dominant)逻辑0和隐形的(recessive)逻辑1,信号每一次传输完后不需要返回到逻辑0(显性)的电平。
显性与隐性电平的解释:
CAN的数据总线有两条,一条是黄色的CAN_High,一条是绿色的CAN_Low。当没有数据发送时,两条线的电平一样都为2.5V,称为静电平,也就是隐性电平。当有信号发送时,CAN_High的电平升高1V,即3.5V,CAN_Low的电平降低1V,即1.5V。
按照定义的:
CAN_H-CAN_L < 0.5V 时候为隐性的,逻辑信号表现为"逻辑1"- 高电平。
CAN_H-CAN_L > 0.9V 时候为显性的,逻辑信号表现为"逻辑0"- 低电平。

五:CAN信号传输
发送过程: CAN控制器将CPU传来的信号转换为逻辑电平(即逻辑0-显性电平或者逻辑1-隐性电平)。CAN发射器接收逻辑电平之后,再将其转换为差分电平输出到CAN总线上。
接收过程: CAN接收器将CAN_H 和 CAN_L 线上传来的差分电平转换为逻辑电平输出到CAN控制器,CAN控制器再把该逻辑电平转化为相应的信号发送到CPU上。

六:CAN数据传输
CAN总线传输的是CAN帧,CAN的通信帧分成五种,分别为数据帧、远程帧、错误帧、过载帧和帧间隔。
数据帧根据仲裁段长度不同分为标准帧(2.0A)和扩展帧(2.0B)
帧起始
由一个显性位(低电平)组成,发送节点发送帧起始,其他节点同步于帧起始;
帧结束
由7个隐形位(高电平)组成。
仲裁段
只要总线空闲,总线上任何节点都可以发送报文,如果有两个或两个以上的节点开始传送报文,那么就会存在总线访问冲突的可能。但是CAN使用了标识符的逐位仲裁方法可以解决这个问题。
CAN总线控制器在发送数据的同时监控总线电平,如果电平不同,则停止发送并做其他处理。如果该位位于仲裁段,则退出总线竞争;如果位于其他段,则产生错误事件。
帧ID越小,优先级越高。由于数据帧的RTR位为显性电平,远程帧为隐性电平,所以帧格式和帧ID相同的情况下,数据帧优先于远程帧;由于标准帧的IDE位为显性电平,扩展帧的IDE位为隐形电平,对于前11位ID相同的标准帧和扩展帧,标准帧优先级比扩展帧高。
数据段
一个数据帧传输的数据量为0~8个字节,这种短帧结构使得CAN-bus实时性很高,非常适合汽车和工控应用场合。数据量小,发送和接收时间短,实时性高,被干扰的概率小,抗干扰能力强。

 

深圳中菱科技(www.zlingkj.com)自2013年成立以来,一直致力于服务机器人行业,供应结构简单、性能稳定的轮毂伺服电机和驱动器。其高性能数字式伺服轮毂电机驱动器ZLAC8015、ZLAC8015和ZLAC8030L,采用CAN/RS485总线通讯,分别支持CANopen协议的CiA301、CiA402子协议/modbus-RTU协议,最多可挂载16个设备;支持位置控制、速度控制和转矩控制等工作模式;用户还可以通过总线控制电机启停及对电机运行实时状态进行查询,适合各种服务型机器人。同时更有多款步进开闭环驱动系列供大家所选,详情请关注:www.zlingkj.com。

咨询热线

0755-2979 9302

+86 181 2369 5069 +86 181 2369 7610 +86 135 1098 4903

Copyright © zlingkj.com. All rights reserved. 深圳中菱科技有限公司 版权所有
地址:深圳市宝安区西乡街道铁仔路凤凰智谷B栋3楼303     电话:0755-29799302 传真:0755-2912-4283 手机:181-2369-5069
网站所有图片均为公司所有 盗者必究   粤ICP备14017853号
       
技术支持:七想网络