CAN总线技术【文献综述】

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1、毕业论文文献综述电子信息工程CAN总线技术引言：CAN网络即控制器局域网CAN——ControllerAreaNetwork属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络，其总线规范已被ISO国际标准化组织制定为国际标准，并被公认为是最有前途的现场总线之一[3]。CAN总线的应用范围遍及从高速网络到低成本的多线路网络，广泛应用于控制系统中的各检测和执行机构之间的数据通信。1.CAN总线的起源20世纪80年代初期，由于欧洲汽车工业发展的需要，最先由德国Bosch公司提出CAN总线方案

2、以解决汽车控制装置间的通信问题。在当时，人们对汽车功能的要求越来越多，而这些功能的实现大多是基于电子操作的，这就使得电子装置之间的通讯越来越复杂，同时意味着需要更多的连接信号线[1][3][6]。CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。2.CAN总线的发展文献[8]中提到在接口芯片技术方面，CAN已遥遥领先干其他的现场总线，正逐步形成系列。到目前为至，世界上已拥有20多家CAN总线控制器芯片生产商。

3、110多种CAN总线协议控制器芯片和集成CAN总线协议控制器的微控制器芯片。目前市场上的现场总线产品除了国际标准IEC61158中包含的8种类型外，还有很多，如：LonWorks、DeviceNet等。在今后一段时间内，这些总线产品将与CAN总线共同发展，互相竞争。由于CAN总线所具有的高可靠性、实时性和灵活性等突出优点，加上广泛的应用基础，预计CAN总线将越来越受欢迎,并最终成为市场占有率很高的主要总线产品之一[1]。同时CAN总线与企业以太网互联，实现管理和控制现场的操作。文献[12]中提到了楼宇集中

4、控制器和各用户之间的数据通信采用CAN总线技术。CAN总线和人工智能技术的结合，可以很好的提高系统的可靠性和智能水平。现场总线是近20年发展起来的新技术，CAN总线是一种应用广泛的现场总线在工业测控和工业自动化等领域有很大的应用前景[1]。3.CAN总线技术的应用CAN总线技术是较实用的现场总线技术，该总线以CAN总线控制器和驱动器为硬件基础，采用了开放式仲裁机制和“隐性”、“显性”位信号差分通信方式，保证了报文传输的可靠性、准确性、快速性和实时性。正因为如此，国外很多公司生产的控制芯片内置CAN总线控制

5、器(如：Philips公司生产的P8xC591、Atmel公司生产的AT90CANl28等器件)，方便了用户的使用，缩短了开发周期[2]。因此CAN总线在很多机械领域得到广泛的应用，下面主要针对现代汽车和轮船方面来谈谈CAN总线。3.1CAN总线技术在汽车中的应用CAN总线光纤网络常用的几种网络拓扑结构及优缺点，提出了一种CAN总线双环光纤网络在电动汽车上的实现方案，解决了环型网络转发死锁问题，也避免的传统星型网络的过于集中的缺点；在光纤网络故障的检测、定位和自愈环路重组上，提出了较好的解决方案。实验证明

6、，该方案在电动汽车总线控制、信息传输等方面，有着巨大的前景和应用价值[5]。CAN总线属于多路传输系统的一种它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络，其短帧数据结构，非破坏性总线仲裁技术及灵活的通讯方式可满足汽车网络的实时性和可靠性要求[6]。CAN总线网络主要应用于汽车各个系统间协调工作。CAN总线的汽车网络控制技术成为现代汽车与现代汽车工业发展的标志之一，相对于传统的汽车系统布线工作量很大，故障诊断工作难度较大，可靠性，实时性差等问题。CAN总线依靠其可靠性高，适应环境能力强等特点是解决这一

7、问题的最佳选择。同时我们也应该看到，汽车车窗控制系统使用CAN总线是一个较新的研究领域，从设计角度来说，要将电路设计、硬件的布置与实验充分结合起来验证了其可行性，相信随着这项技术的进一步发展，对提高中国汽车工业的国际竞争力将有重大的意义[7]。CAN总线在构成汽车电子的控制网络，有以下好处：1)可以大大减少布线，采用CAN—Bus后可，节省了大量的铜线，降低了成本。还提高了可靠性和可维护性。2)减少传感器数量，避免重复功能，如点火系统的上止信号也可以作为转速表的输人信号，不同的子系统之间，可共享数据。3)

8、CANBus标准化程度高，布线设计简单，可大大减少工时，提高效率。4)CANBUS的模块化结构，便于不同的ECU分期投入，这给汽车电子产品的分期开发和模块化生产，带来了方便。[9]5)具有较高的抗干扰性，提高了整车的可靠性和可维护性[3]。同时由于CAN协议仅定义了了OSI七层参考模型中的物理层及数据链路层规范，实际使用时用户还需要依据不同领域的要求在CAN的基础上选择合适的应用层协议。CAN网络的优点有：（1）系统的灵活性；