SJA1000功能框图：CAN通信技术详解

SJA1000功能框图是关于现场总线技术中的一个关键组件，它主要应用于工业数据通信与控制网络，由清华大学自动化系的阳宪惠教授讲解。CAN（Controller Area Network）是该课程的重点，它是1986年由德国Bosch公司为解决现代汽车内部测控部件间高效数据交换而开发的，随后成为ISO国际标准ISO11898。CAN最初针对汽车应用，现在广泛用于航空航天、电力、石化、冶金等多行业，包括火车、轮船、机器人控制、楼宇自控、医疗器械等领域，甚至智能传感器和过程自动化仪表。 CAN的主要技术特点有： 1. **对等通信**：所有节点平等参与，任何节点都能主动发送数据，提高了灵活性。 2. **非破坏性仲裁**：采用优先级机制，低优先级节点在冲突时主动让步，保证高优先级数据快速传输。 3. **多模式通信**：支持点对点、多点广播，简化了数据传输调度。 4. **远距离通信**：支持双绞线、同轴电缆或光纤，最大通信距离可达10公里（速率5kbps）或40米（速率1Mbps）。 5. **节点数量**：通常支持110个节点，但受限于总线驱动电路。 6. **报文标识符**：CAN2.0A有2032种，2.0B扩展后几乎无限。 7. **短帧结构**：减少了传输时间和干扰影响，且具有高效的错误检测和校验功能。 8. **节能设计**：支持休眠模式，降低功耗，并可通过总线唤醒。 9. **通信模型**：CAN有分层的通信模型，包括数据链路层的逻辑链路控制子层（LLC），提供可靠的数据传输。 在CAN通信技术层面，阳宪惠教授讲解了CAN的通信参考模型，包括数据链路层的详细组成和工作原理，如LLC子层的职责，这些都确保了CAN网络的高效、可靠和灵活运行。学习和理解这些知识点对于从事工业自动化、控制系统设计以及相关领域的工程师来说非常重要，能够帮助他们设计和优化工业通信网络，提升系统的稳定性和效率。