CAN总线及CAN通信协议的分析课件

CAN总线及CAN通信协议的分析报告人：张曦指导老师：梁华国系统结构研究室1CAN总线及CAN通信协议的分析报告人：张曦系统结构研究室1主要内容背景知识介绍1CAN总线介绍2CAN总线通信协议3总结4系统结构研究室2主要内容背景知识介绍1CAN总线介绍2CAN总线通信协议3总背景知识介绍系统结构研究室3建筑总线工业总线长距离，大范围，底层控制总线以千米为单位中短距离，中小范围，底层控制总线以百米为单位系统容量巨大，>1万个控制点系统容量中小，>1千个控制点自由拓扑结构，以建筑物物理布局为主以DDC终控端为中心，星形结构为主“多主”智能终端模式无需中控总机支持“主从”模式，必须中控主机支持应用环境：普通民宅或办公室，民用电网及电气设备，干扰源相对较低。应用环境：工业领域及工业设备，干扰源强。中低信息传送速度，以ms为单位高信息传送速度，以ns为单位总结：1.低速，简单的总线报文设计，决定了大范围，长距离，高容量的系统特性。2.多主模式，无中控主机支持。决定了自由拓扑的布线模式。3.大范围，高容量，决定了组建更大型控制网络的简单性，一般采用上下级结构即可。总结：1.高速，复杂的总线报文设计，决定了小范围，低容量的系统特性。2.主从模式，必须中央主机支持。决定了星形结构或环形结构的布线模式。3.小范围，低容量的系统特性，又决定了组建大型控制网络的复杂性，多采用3级/多级网络架构。背景知识介绍系统结构研究室3建筑总线工业总线长距离，大范围，背景知识介绍/国内：楼宇自控/自控化概念仍处于空调/供暖系统、上下水系统、通风系统范围。以楼（层）控制单位，采用工业总线模式集中控制，如C-Bus,CAN总线，485协议等我国与欧美国家技术对比欧美：用户个性化控制由专业的建筑总线完成，与工业总线系统共同组成完整的楼宇自控系统，两者在监控总机中，通过国际标准的接口协议，与其他弱电系统共同组成一套智能化楼宇监控系统。系统结构研究室4背景知识介绍/国内：我国与欧美欧美：系统结构研究室4背景知识介绍系统结构研究室5背景知识介绍系统结构研究室5主要内容背景知识介绍1CAN总线介绍2CAN总线通信协议3总结4系统结构研究室6主要内容背景知识介绍1CAN总线介绍2CAN总线通信协议3总CAN总线介绍系统结构研究室7

CAN是控制网络ControlAreaNetwork的简称，最早由德国BOSCH公司推出，用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信。其总线规范现已被ISO国际标准组织制订为国际标准，得到了Motorola、Intel、Philips、Siemens、NEC等公司的支持，已广泛应用在离散控制领域。

CAN协议也是建立在国际标准组织的开放系统互连模型基础上的，不过，其模型结构只有3层，只取OSI底层的物理层、数据链路层和顶上层的应用层。其信号传输介质为双绞线，通信速率最高可达1Mbps/40m，直接传输距离最远可达10km/kbps,可挂接设备最多可达110个。

CAN的信号传输采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，因而传输时间短，受干扰的概率低。当节点严重错误时，具有自动关闭的功能以切断该节点与总线的联系，使总线上的其它节点及其通信不受影响，具有较强的抗干扰能力。

CAN支持多主方式工作，网络上任何节点均在任意时刻主动向其它节点发送信息，支持点对点、一点对多点和全局广播方式接收/发送数据。它采用总线仲裁技术，当出现几个节点同时在网络上传输信息时，优先级高的节点可继续传输数据，而优先级低的节点则主动停止发送，从而避免了总线冲突。已有多家公司开发生产了符合CAN协议的通信芯片，如Intel公司的82527，Motorola公司的MC68HC05X4，Philips公司的82C250等。还有插在PC机上的CAN总线接口卡，具有接口简单、编程方便、开发系统价格便宜等优点。CAN总线介绍系统结构研究室7CAN是控制网络ContrCAN总线介绍报文的优先权保证延时时间设置灵活错误的检测和标定系统宽数据的连续性CAN总线的属性系统结构研究室8多主机CAN总线介绍报文的优先权保证延时时间设置灵活错误的检测和标CAN总线介绍系统结构研究室9CAN总线介绍系统结构研究室9主要内容背景知识介绍1CAN总线介绍2CAN总线通信协议3总结4系统结构研究室10主要内容背景知识介绍1CAN总线介绍2CAN总线通信协议3总CAN总线通信协议数据帧过载帧远程帧错误帧系统结构研究室11CAN的报文格式组成：CAN总线通信协议数据帧过载帧远程帧错误帧系统结构研究室11CAN总线通信协议系统结构研究室12数据帧：数据帧将数据从发送器发送到各个接收器。CAN总线通信协议系统结构研究室12数据帧：数据帧将数据从发CAN总线通信协议系统结构研究室13标准帧与拓展帧在仲裁域的区别：CAN总线通信协议系统结构研究室13标准帧与拓展帧在仲裁域的CAN总线通信协议系统结构研究室14远程帧：远程帧请求具有相同标识符的数据帧发送。CAN总线通信协议系统结构研究室14远程帧：远程帧请求具有相CAN总线通信协议系统结构研究室15错误帧：任何节点在检测到总线错误时就发送错误帧。过载帧：过载帧用于在现行的和后续的数据帧（或远程帧）之间提供附加的延时。CAN总线通信协议系统结构研究室15错误帧：任何节点在检测到主要内容背景知识介绍1CAN总线介绍2CAN总线通信协议3总结4系统结构研究室16主要内容背景知识介绍1CAN总线介绍2CAN总线通信协议3总总结

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23系统结构研究室17a.介绍了建筑总线与工业总线间的区别

b.对比国内与欧美目

前在建筑总线技术

差别a.介绍了CAN总线的

背景与特点b.介绍