控制器局域网CAN-BUS技术介绍

资源摘要信息:"CAN总线介绍" CAN（Controller Area Network）总线是一种被广泛使用的、高性能的、灵活的车辆内部网络，最初由德国汽车公司Bosch在1980年代早期开发。这种总线技术主要用于汽车内部各控制单元之间的通信，例如引擎控制单元、传动控制单元、车身控制单元等。由于其高可靠性和强大的抗干扰能力，CAN总线也被应用在了工业自动化、医疗设备和其他许多领域。 在了解CAN总线之前，需要明确以下几个核心概念： 1. CAN总线标准：ISO 11898是定义CAN网络技术的国际标准，它详细描述了CAN协议的物理层和数据链路层的技术要求。此外，还存在其他行业标准如SAE J2284等，它们都是基于ISO 11898标准之上，并针对特定应用进行了调整和优化。 2. CAN协议：CAN协议定义了数据的格式和网络上设备的通信规则。在CAN网络中，数据是以帧的形式发送的，每帧数据可以包含最多8个字节的信息。这种协议设计允许设备在检测到通信错误时主动请求重新发送数据。 3. CAN总线的架构：CAN网络通常采用多主通信模式，即网络上的任何节点都可以主动发送数据。这种网络结构没有主机，从而大大提高了系统的可靠性。此外，CAN总线使用差分信号传输，两根线分别标记为CAN HIGH和CAN LOW。 4. 数据速率和通信距离：CAN总线支持不同数据传输速率，从5Kbps到1Mbps不等，具体取决于电缆长度和网络上的节点数量。长距离传输时，数据速率会降低以确保通信质量。 5. 网络设备和拓扑结构：典型的CAN网络包括ECU（电子控制单元）、网关、诊断设备和各种传感器。网络的拓扑结构通常是一个双绞线环形结构，某些情况下也可以是星型或者总线型。 6. 错误检测机制：CAN网络具备多重错误检测机制，包括循环冗余检查(CRC)、帧检查以及位填充等技术，确保数据传输的准确性。 7. 仲裁机制：在CAN总线网络上，多个设备可能会同时尝试发送数据。仲裁机制让网络上的设备根据数据优先级来决定谁有权发送数据。这条规则基于标识符的位值，数值较小的标识符拥有较高的优先级。 8. 应用层协议：虽然CAN总线协议定义了如何在总线上进行通信，但是它不规定应用层的通信内容。应用层协议定义了数据的具体内容和格式，例如CANopen、DeviceNet、SDS（Smart Distributed System）等。 了解了上述基础知识点后，可以更深入地掌握CAN总线的工作原理和技术细节。由于CAN总线在各个行业的广泛应用，其基础知识的学习对于工程技术人员来说具有很高的实用价值。通过阅读《TI - Introduction to the Controller Area Network (CAN).pdf》等资料，可以进一步加深对CAN总线技术的理解，并在实际工作中应用这一关键技术。