工业计算机网络,哈工大04

《工业计算机网络,哈工大04》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、工业控制网络（现场总线）第3章CAN总线3.1概述3.2CAN技术规范3.3CAN总线基本技术阐释与分析3.4独立CAN控制器SJA10003.5CAN控制器接口——PCA82C250哈工大网络与电气智能化研究所3.1概述CAN（ControllerAreaNetwork，控制器局域网）是20世纪80年代（1983）德国Bosch（博世）公司为解决众多的测量控制部件之间的数据交换问题而开发的一种串行数据通信总线。CAN已成为国际标准ISO11898和ISO11519。哈工大网络与电气智能化研究所3.1概述CAN的发展历程：哈工大网络与电气智能化研究所3.1概述CAN在汽车电子系统中得

2、到了广泛应用，已成为世界汽车制造业的主体行业标准，代表着汽车电子控制网络的主流发展趋势。世界上一些著名的汽车制造厂商都已采用CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测及执行机构间的数据通信。如BENZ（奔驰）、BMW（宝马）、PORSCHE（保时捷）、ROLIS-ROYCE（劳斯莱斯）、JAGUAR（美洲豹）和MAZDA（马自达）等都。哈工大网络与电气智能化研究所3.1概述CAN与其他现场总线相比，具有突出的可靠性、实时性和灵活性，其技术特点如下：(1)CAN从本质上讲是一种多主或对等网络，网络上任一节点均可主动发送报文。(2)废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据进行编码；通过报文过

3、滤，可实现点对点、多点播送（传送）、广播等几种数据传送方式。哈工大网络与电气智能化研究所3.1概述(3)采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低。(4)具有多种检错措施及相应的处理功能，检错效果极好，处理功能很强，保证了通信的高可靠性。位错误和位填充错误检测、CRC校验、报文格式检查和应答错误检测及相应的错误处理。(5)通信介质（媒体）可为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活。哈工大网络与电气智能化研究所3.1概述(6)总线长度可达10km（速率为5kbps及其以下）；网络速度可达1Mbps（总线长度为40m及其以下）。(7)网络上的节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达110个；标准格式的报

4、文标识符可达2032个，而扩展格式的报文标识符的个数几乎不受限制。哈工大网络与电气智能化研究所3.1概述(8)通过报文标识符来定义节点报文的优先级。对于实时性要求不同的节点报文，可定义不同级别的优先级，从而保证高优先级的节点报文得到优先发送。(9)采用非破坏性逐位仲裁机制来解决总线访问冲突。通过采用这种机制，即使在网络负载很重时，也不会出现网络瘫痪现象。(10)发生严重错误的节点具有自动关闭输出的功能，以使总线上其他节点的通信能够继续进行。哈工大网络与电气智能化研究所3.1概述CAN最初虽然是为汽车的监测、控制系统而设计的，但由于它在性能、可靠性等方面的突出优势，现已广泛应用于航天、电力

5、、石化、冶金、纺织、造纸、仓储等行业。如在自动化仪表、智能传感器、数控机床、医疗器械、机器人、楼宇自动化装置、火车、轮船等元件、设备、设施中，CAN总线都得到了良好的应用。哈工大网络与电气智能化研究所3.2CAN技术规范3.2.1CAN技术规范2.0A3.2.1CAN技术规范2.0B哈工大网络与电气智能化研究所3.2CAN技术规范3.2.1CAN技术规范2.0A3.2.1.1CAN节点的分层结构3.2.1.2CAN的一些基本概念3.2.1.3报文传送及其帧类型3.2.1.4错误类型和界定3.2.1.5位定时要求3.2.1.6CAN振荡器容差的提高哈工大网络与电气智能化研究所3.2.1.1

6、CAN节点的分层结构哈工大网络与电气智能化研究所3.2.1.1CAN节点的分层结构LLC子层的主要功能是：为数据传送和远程数据请求提供服务，确认由MAC子层接收的报文实际已被接收和为恢复管理和通知超载提供信息。LLC子层的主要功能是报文过滤、超载通知和恢复管理。MAC子层的功能主要是：传送协议，亦即控制成帧、执行仲裁、错误检测、错误标注和故障界定。MAC子层是CAN协议的核心。它把接收到的报文呈现给LLC，并接收来自LLC的报文以便发送。MAC子层由称为故障界定的一个管理实体监控。它具有识别永久性故障或短暂扰动的自检机制。哈工大网络与电气智能化研究所3.2.1.1CAN节点的分层结构物理

7、层的范围是有关全部电气特性的不同节点间的位的实际传送。在一个网络内，物理层所有节点必须是相同的。然而，在选择物理层时存在很大的灵活性。物理层定义信号怎样进行发送，因而涉及位定时、位编码和同步的描述。在这部分技术规范中未定义物理层的驱动器/接收器特性，以便允许根据它们的应用，对发送媒体和信号电平进行优化。哈工大网络与电气智能化研究所3.2.1.2CAN的一些基本概念报文（Messages）总线上的信息以固定格式的不同而有限长度的报文发