CAN英文全稱為(Controller Area Network)即局域網(wǎng)控制器,CAN能夠實現(xiàn)分布式實時控制。能夠將多種智能機器進行網(wǎng)絡連接,并進行統(tǒng)一控制。CAN最初由羅伯特·博世公司所開發(fā),1993年開始被廣泛應用在各種車輛與電子設備上。CAN能提供安全、有效、即時控制,能使網(wǎng)絡消息的傳輸速度快,效率高,并且能提供多個端口統(tǒng)一控制或多主控制等多種功能。CAN總線的物理層是將ECU(Electronic Control Unit-電子控制單元,又稱“行車電腦”、“車載電腦”等)連接至總線的驅動電路。ECU的總數(shù)將受限于總線上的電氣負荷。物理層定義了物理數(shù)據(jù)在總線上各節(jié)點間的傳輸過程,主要是連接介質(zhì)、線路電氣特性、數(shù)據(jù)的編碼/解碼、位定時和同步的實施標準。理論上,CAN總線上的節(jié)點數(shù)幾乎不受限制,可達到2000個,實際上受電氣特性的限制,最多只能接100多個節(jié)點。
CAN總線的特點 1、多主機方式工作:網(wǎng)絡上任意節(jié)點可在任意時刻其他節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù),通信方式靈敏; 2、網(wǎng)絡上每個節(jié)點都有不同的優(yōu)先級,能夠滿足實時性的要求; 3、采用非破壞性仲裁總線構造,當兩個節(jié)點同時向網(wǎng)絡上傳送信息時,優(yōu)先級高的優(yōu)先傳送; 4、傳送方式有點對點、點對多點、點對全局廣告三種; 5、通信距離可達6km,通信速率可達1MB/s,節(jié)點數(shù)可達110個; 6、采用的是短幀構造,每幀有8個有效字節(jié); 7、具有可靠的檢錯機制,使得數(shù)據(jù)的出錯率極低; 8、當發(fā)送的信息遭到破壞后,可自動重發(fā); 9、節(jié)點在嚴重錯誤時,會自動切斷與總線聯(lián)絡,以免影響總線上其他操作。
can總線是目前應用的比較廣泛的一種通訊現(xiàn)場總線,各種各樣的工控領域里我們幾乎都能夠看到它的身影,如果要具體的來盤點下它的應用項目的話,大概有:
1、汽車的控制
2、有軌電車的控制
3、消防主機聯(lián)網(wǎng)控制
4、人工智能開發(fā)
5、工業(yè)自動化生產(chǎn)線控制等等
汽車的CAN總線是由兩條導線做成的,CAN低線和CAN高線,將汽車儀表、ECU、控制模塊、變速箱、輔助剎車系統(tǒng)、各種傳感器和開關像修建高速公路一樣連在一起,實現(xiàn)信息的實時同步,汽車的各項數(shù)據(jù)信息像高速公路上疾馳的車流一樣,而CAN接口就是收費站,負責把各個元器件連接到這條“高速公路”上。功能上,CAN總線可以簡化車身線路布局,提高車身電控系統(tǒng)的穩(wěn)定性,使汽車在控制方面更加智能、精確。
CAN總線系統(tǒng)實際上就是一個總線拓撲的計算機局域網(wǎng)。不管在什么場合,它負責任一節(jié)點之間的實時通信,而且具備結構簡單、高速、抗干擾、可靠、價位低等優(yōu)勢。在汽車應用領域,車內(nèi)電控單元、電子通訊系統(tǒng)越來越多,除了發(fā)動機控制單元外,還有傳動控制、自動變速器控制系統(tǒng)、安全氣囊、ABS防抱死制動系統(tǒng)、巡航控制、車載多媒體系統(tǒng)、門窗控制和電池管理等模塊。這些模塊之間均需要進行數(shù)據(jù)交換,更需要系統(tǒng)控制執(zhí)行器和接收傳感器反饋。用導線進行點對點的連接傳輸方式很難滿足以上交換的數(shù)據(jù)量。因此,就必須采用串行數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)方式。CAN總線就能實現(xiàn)汽車內(nèi)傳統(tǒng)的點對點互連方式向總線式系統(tǒng)連接的轉變,大大降低汽車內(nèi)電子系統(tǒng)布線的復雜度。
汽車內(nèi)的CAN總線系統(tǒng)主要分為兩部分,一種是動力系統(tǒng),另一種是舒適系統(tǒng),動力系統(tǒng)由高速CAN總線組成,傳輸速度非??欤軌蜻_到500kb/s。汽車采用CAN總線系統(tǒng)可以實現(xiàn)各ECU之間的信息共享,減少不必要的線束和傳感器。而且還可實現(xiàn)多ECU之間的實時關聯(lián)控制。
CAN總線系統(tǒng)為什么在汽車中廣泛使用,可總結以下幾點:
1.CAN總線采用雙絞線串行通信方式,檢錯能力強,更適合汽車傳輸數(shù)據(jù)來使用。
2.實時性強、傳輸速度快、成本低。
3.多主機工作方式,不分主從,通訊方式靈活。
4.數(shù)據(jù)可多路傳輸,由軟件控制,提高了汽車總線的傳輸效率。
5.抗干擾能力強,避免汽車多線束之間的互相干擾。
6.無需點對點連接,完美解決汽車布線問題。
其實CAN總線最初就是為汽車的電子控制系統(tǒng)而設計的,因為它在組網(wǎng)和通信功能上的優(yōu)點以及高性價比的特點,決定了它在許多領域有廣闊的應用前景和發(fā)展?jié)摿Α?a href="/tags/CAN" target="_blank">CAN總線在汽車上的廣泛應用將會為我們的生活帶來更多便利。