全面掌握ISO11898协议：CAN总线电压标准解读

资源摘要信息:"ISO11898标准是国际标准化组织(ISO)制定的一系列关于CAN（Controller Area Network，控制器局域网络）总线技术的标准文档。全套协议包括ISO11898-1、ISO11898-2、ISO11898-3、ISO11898-4和ISO11898-5等部分，涉及CAN总线的物理层、数据链路层以及应用层等多个技术方面。其中，ISO11898-1定义了CAN通信网络的高层协议，而ISO11898-2则详细描述了高速CAN网络的物理层技术规范，包括了1Mbps速率下CAN总线的差分信号传输特性。ISO11898-3针对低速CAN网络和高速网络的容错特性进行了规定，而ISO11898-4提出了通信数据链路层的帧结构和协议。最后，ISO11898-5包含了CAN网络的扩展功能和通信管理等内容。整个标准对CAN总线系统的可靠性和有效性提供了技术保障，广泛应用于汽车电子、工业自动化等领域。" CAN总线是一种被广泛应用于汽车、工业控制、医疗器械等领域的高性能串行通信总线，它支持分布式实时控制和多主机通信，具有极强的抗干扰性和高传输速率，特别适合于复杂和恶劣的工业环境。在CAN总线通信中，存在着显性电平和隐性电平的概念，它们是数据传输过程中逻辑状态的表示方式。 显性电平是指逻辑“0”，在CAN总线中由两条传输线（CAN-H和CAN-L）之间产生2V以上的电压差来表示。而在CAN总线标准中，隐性电平对应于逻辑“1”，此时两条传输线之间几乎没有电压差（理论上为0V）。在实际应用中，一条CAN总线上的信息是通过检测两条线之间的电压差来区分显性和隐性电平，进而解析出数据。 在CAN总线的物理层，电压规范的定义确保了不同设备之间能够正确地进行数据通信。例如，在ISO11898-2标准中规定，当总线处于空闲状态时，网络应维持隐性电平。如果网络上有一个节点要发送显性电平，它将通过将CAN-H拉高和CAN-L拉低来实现，产生2V以上的电平差。网络上的所有节点都可以检测到这个电平差，以识别正在传输的显性电平数据。 此外，CAN总线的电压规范还包括了对于总线的容错处理。例如，当两个或更多的节点试图同时发送显性电平时，一个功能良好的总线应该能处理这种冲突，并确保网络中的所有节点都能检测到显性电平。这样的设计允许CAN网络在一个节点出现故障时仍然能够正常工作，提高了系统的鲁棒性。 综上所述，ISO11898标准作为CAN总线技术的核心规范，详细地规定了总线的物理层、数据链路层及应用层协议，为实现高可靠性的网络通信提供了必要的技术依据。而显性电平和隐性电平在实际通信过程中起到了关键作用，它们决定了数据传输的逻辑状态，是CAN总线通信的基础。掌握这些知识点对于开发和维护基于CAN总线的应用系统至关重要。