CANOPEN协议详解

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1、.一、CAN-BUS介绍1．CAN的基本概念、特点CAN是ControllerAreaNetwork的缩写（以下称为CAN），是ISO*1国际标准化的串行通信协议。CAN协议如表3所示涵盖了ISO规定的OSI基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层。CAN协议中关于ISO/OSI基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层，具体有哪些定义如图所示。.ISO/OSI基本参照模型ISO/OSI基本参照模型各层定义的主要项目软件控制7层：应用层由实际应用程序提供可利用的服务。6层：表示层进行数据表现形式的转换。如：文字设定

2、、数据压缩、加密等的控制5层：会话层为建立会话式的通信，控制数据正确地接收和发送。4层：传输层控制数据传输的顺序、传送错误的恢复等，保证通信的品质。如：错误修正、再传输控制。3层：网络层进行数据传送的路由选择或中继。如：单元间的数据交换、地址管理。硬件控制2层：数据链路层将物理层收到的信号（位序列）组成有意义的数据，提供传输错误控制等数据传输控制流程。如：访问的方法、数据的形式。通信方式、连接控制方式、同步方式、检错方式。应答方式、通信方式、包（帧）的构成。位的调制方式（包括位时序条件）。1层：物理层规定了通信时使用

3、的电缆、连接器等的媒体、电气信号规格等，以实现设备间的信号传送。如：信号电平、收发器、电缆、连接器等的形态。【注】*1OSI：OpenSystemsInterconnection（开放式系统间互联）............CAN的特点CAN协议具有以下特点。(1)多主控制在总线空闲时，所有的单元都可开始发送消息（多主控制）。最先访问总线的单元可获得发送权。(2)消息的发送在CAN协议中，所有的消息都以固定的格式发送。总线空闲时，所有与总线相连的单元都可以开始发送新消息。两个以上的单元同时开始发送消息时，根据标识符（I

4、dentifier以下称为ID）决定优先级。ID并不是表示发送的目的地址，而是表示访问总线的消息的优先级。两个以上的单元同时开始发送消息时，对各消息ID的每个位进行逐个仲裁比较。仲裁获胜（被判定为优先级最高）的单元可继续发送消息，仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作。(3)系统的柔软性与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息。因此在总线上增加单元时，连接在总线上的其它单元的软硬件及应用层都不需要改变。(4)通信速度根据整个网络的规模，可设定适合的通信速度。在同一网络中，所有单元必须设定成统一的通信速度。即使有一

5、个单元的通信速度与其它的不一样，此单元也会输出错误信号，妨碍整个网络的通信。不同网络间则可以有不同的通信速度。(5)远程数据请求可通过发送“遥控帧”请求其他单元发送数据。(6)错误检测功能·错误通知功能·错误恢复功能所有的单元都可以检测错误（错误检测功能）。检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元（错误通知功能）。正在发送消息的单元一旦检测出错误，会强制结束当前的发送。强制结束发送的单元会不断反复地重新发送此消息直到成功发送为止（错误恢复功能）。(7)故障封闭CAN可以判断出错误的类型是总线上暂时的数据错误（如外部

6、噪声等）还是持续的数据错误（如单元内部故障、驱动器故障、断线等）。由此功能，当总线上发生持续数据错误时，可将引起此故障的单元从总线上隔离出去。(8)连接CAN总线是可同时连接多个单元的总线。可连接的单元总数理论上是没有限制的。但实际上可连接的单元数受总线上的时间延迟及电气负载的限制。降低通信速度，可连接的单元数增加；提高通信速度，则可连接的单元数减少。2.CAN协议及标准规格......2.1ISO标准化的CAN协议CAN协议经ISO标准化后有ISO11898标准和ISO11519-2标准两种。ISO11898和IS

7、O11519-2标准对于数据链路层的定义相同，但物理层不同。(1)关于ISO11898ISO11898是通信速度为125kbps-1Mbps的CAN高速通信标准。目前，ISO11898追加新规约后，成为ISO11898-1新标准。(2)关于ISO11519ISO11519是通信速度为125kbps以下的CAN低速通信标准。ISO11519-2是ISO11519-1追加新规约后的版本。......【注】*1通信速度通信速度根据系统设定。*2总线长度总线的长度根据系统设定。通信速度和最大总线长度的关系如下图所示。CAN收

8、发器根据两根总线（CAN_High和CAN_Low）的电位差来判断总线电平。总线电平分为显性电平和隐性电平两种。总线必须处于两种电平之一。总线上执行逻辑上的线“与”时，显性电平为“0”，隐性电平为“1”。物理层的特征如下图所示。......ISO11898、ISO11519-2的物理层特征......2.2CAN和标准规格不仅是ISO，SAE（