第二章 控制器局域网

can总线的国际标准CAN总线，全称为控制器局域网总线（Controller Area Network），是一种用于实时应用的串行通讯协议总线。

由于其高性能、高可靠性、以及灵活的通讯方式，CAN总线在工业自动化、船舶、医疗设备、航空航天等领域得到了广泛应用。

CAN总线的国际标准，具体为ISO 11898系列。

这一系列标准详细规定了CAN 总线的物理层、数据链路层以及应用层的规范。

1.物理层：ISO 11898-1至-3规定了CAN总线的物理层。

这部分标准主要定义了CAN总线的基本电气特性，如位速率、位编码、位同步等。

同时，这些标准还对CAN总线的物理接口，包括连接方式、信号幅度和阻抗等进行了规定。

2.数据链路层：ISO 11898-4至-7规定了CAN总线的数据链路层。

这部分标准主要定义了如何实现节点间的数据传输和错误检测。

标准中规定了如何使用标识符来标识信息，如何发送和接收数据，以及如何处理错误和故障等。

3.应用层：ISO 11898-8至-10规定了CAN总线的应用层。

这部分标准主要定义了如何实现节点间的信息交互和通讯控制。

标准中规定了如何定义通讯协议、如何进行信息交互、如何处理异常情况等。

此外，CAN总线还有几个子标准，包括CAN 2.0、CAN FD（快速数据）等。

这些子标准在原有的CAN总线基础上进行了扩展和改进，以适应更高的数据传输速率和更复杂的应用需求。

总的来说，CAN总线的国际标准为各种不同领域的应用提供了一个通用的通讯平台。

通过遵循这些标准，不同的设备和应用可以方便地实现相互之间的通讯和控制，从而提高了系统的效率和可靠性。

一提到总线，就很容易让我们联想到错综复杂的计算机电线，可是这些总线总能起着十分重要的作用，今天我们就来认识下CAN 总线协议。

CAN 控制器局域网总线是一种实施应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。

最常用的领域是汽车。

CAN 协议用于汽车中各种不同元件之间的通信，以此取代昂贵而笨重的配线线束。

【特点】1.CAN 是目前位置唯一有国际标准的现场总线2.CAN 为多主方式工作，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，而且部分主从3.在报文标识符上，CAN 上的节点分成不同的优先级，可满足不同的实时要求4.CAN 采用非破坏总线仲裁技术5.CAN 节点只需通过对报文的标识符滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播几种方式接收数据6.CAN 上的节点数主要取决于总线驱动电路7.报文采用短帧结构，传输时间段，受干扰概率低，数据出错率极低8.CAN 的每帧信息都有CRC 校验及其他检错措施，具有极好的检错效果9.CAN 的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活10.CAN 节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，已使总线上其他节点的操作不受影响11.CAN 总线具有较高的性能价格比【总线拓扑图】CAN 控制器根据两根线上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，二者必居其一。

发送方通过使总线电平发生变化，将消息发送给接收方，如图。

【错误状态种类】1.主动错误状态 主动错误状态是可以正常参加总线通信的状态。

处于主动错误状态的单元检测出错误时，输出主动错误标识。

2.被动错误状态 被动错误状态是易引起错误的状态。

处于被动错误状态的单元虽能参加总线通信，但为不妨碍其他单元通信，接收时不能积极地发送错误通知。

处于被动错误状态的单元即使检测出错误，而其他处于主动错误状态的单元如果没有发现错误，整个总线也被认为是没有错误的。

什么是CAN ?CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。

最初，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU 之间交换信息，形成汽车电子控制网络。

比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。

一个由CAN 总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点。

实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。

例如，当使用Philips P82C250作为CAN收发器时，同一网络中允许挂接110个节点。

CAN 可提供高达1Mbit/s的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。

另外，硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。

CAN 是怎样发展起来的？CAN最初出现在80年代末的汽车工业中，由德国Bosch公司最先提出。

当时，由于消费者对于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。

提出CAN总线的最初动机就是为了解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯，减少不断增加的信号线。

于是，他们设计了一个单一的网络总线，所有的外围器件可以被挂接在该总线上。

1993年，CAN 已成为国际标准ISO11898(高速应用)和ISO11519（低速应用）。

CAN是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。

当信号传输距离达到10Km时，CAN 仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。

由于CAN总线具有很高的实时性能，因此，CAN已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。

CAN 是怎样工作的？CAN通讯协议主要描述设备之间的信息传递方式。

CAN层的定义与开放系统互连模型（OSI）一致。

每一层与另一设备上相同的那一层通讯。

简述can控制器工作原理
CAN（Controller Area Network，控制器局域网）是一种在电
子设备中用于通信的高级总线系统。

CAN控制器是实现CAN
通信的核心部分，它负责CAN网络中信息的发送和接收。

CAN控制器工作原理如下：
1. 发送数据：当CAN控制器要发送数据时，它首先检查总线
上的状态。

如果总线空闲，控制器将发送帧信息（包括标识符、数据和其他控制信息）到总线上。

发送完成后，控制器会等待确认信号，如果收到来自其他节点的确认信号，说明数据已成功发送。

2. 接收数据：当总线上有其他节点发送数据时，CAN控制器
会监听总线状态。

如果控制器检测到总线上有数据帧，它会读取并解析该帧的信息，包括标识符、数据和其他控制信息。

然后，控制器将数据帧传递给接收缓冲区，供主机或其他应用程序处理。

3. 错误处理：CAN控制器还负责处理错误。

当控制器检测到
错误时（如总线冲突、位错误或校验错误），它会发送错误信号，并根据错误类型执行相应的错误处理机制，如重传数据或转发错误信息给其他节点。

总之，CAN控制器是CAN通信的关键组件，负责数据的发送、接收和错误处理。

它通过监听总线上的状态，并根据协议规定的规则执行相应的操作，实现可靠的高效通信。

图片简介:本技术介绍了一种控制器局域网总线关闭故障处理方法及系统，该方法包括：当检测到控制器局域网总线关闭故障时，报出总线关闭故障；检测接收报文的接收状态是否正常；如果是，则当距离上次网络重启的时间间隔满足预设时间间隔阈值时，执行网络重启；若在网络重启后判断总线故障消失且接收报文的接收状态正常，则判定所述总线关闭故障治愈。

本技术根据接收报文状态和总线关闭原始故障状态确认总线关闭故障治愈策略，确保总线关闭故障正确报出，同时在检测到CAN高和CAN低短接问题不存在时，主动触发CAN网络重启，最快恢复网络，确保通讯正常。

技术要求1.一种控制器局域网总线关闭故障处理方法，其特征在于，该方法包括：当检测到控制器局域网总线关闭故障时，报出总线关闭故障；检测接收报文的接收状态是否正常；如果是，则当距离上次网络重启的时间间隔满足预设时间间隔阈值时，执行网络重启；若在网络重启后判断总线故障消失且接收报文的接收状态正常，则判定所述总线关闭故障治愈。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：若芯片判断总线故障未消失或者接收报文的接收状态不正常时，判断网络重启时间是否超过重启时间阈值，如果是，维持总线故障报出状态，重新判断总线故障是否被治愈。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测接收报文的接收状态是否正常，包括：根据接收报文的状态字判断所述报文的接收状态是否正常。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：当距离上次网络重启的时间间隔不满足预设时间间隔阈值时，在预设等待时间后执行网络重启。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收报文表征发动机电控单元的接收报文。

6.一种控制器局域网总线关闭故障处理系统，其特征在于，该系统包括：故障报出单元，用于当检测到控制器局域网总线关闭故障时，报出总线关闭故障；状态检测单元，用于检测接收报文的接收状态是否正常；时间判断单元，用于如果是，则当距离上次网络重启的时间间隔满足预设时间间隔阈值时，执行网络重启；故障判定单元，用于若在网络重启后判断总线故障消失且接收报文的接收状态正常，则判定所述总线关闭故障治愈。

控制器局域网（CAN）技术在重型卡车上的应用摘要：控制器局域网（CAN）是目前国际上应用最广泛的现场总线之一，广泛地应用于汽车电子系统。

近年来，越来越多的国产重型汽车也采用CAN 总线技术。

包头北奔重型卡车V3系列高档中重型汽车电气系统启用的电子车身控制器（CBCU）和CAN总线仪表（CMIC），是该公司自主研发的具有自身特色、融合前沿科技的先进产品。

它提升了整车电气系统的性能、自动化控制水平及在市场上的竞争能力。

本文着重介绍了该公司车载控制器局域网（CAN）的工作原理、系统结构及优势。

关键词：控制器局域网（CAN）技术；北奔重卡；工作原理1.前言随着重车工业的快速发展和竞争日趋激烈，整车智能化的提高成为汽车业界的一个主流趋势。

整车智能化的实现，要求在相同的车身空间中实现成倍的控制功能，为此增加车用智能化电子部件与电子控制单元成为各个汽车制造商优先选择的突破口。

由于重型汽车各种功能的增加，需要不断增加电气元件来完成各种控制逻辑，因而电气元件也会相对庞杂。

同时电子控制单元的大量引入，要求大批数据信息能在不同的子系统中共享，大量控制信号也需要实时交换，这使得传统的点对点的布线方式碰到了无法逾越的难题。

一方面车上导线数量急剧增加，不仅占用了有限的空间，还使得配线的设计与整车装配更为繁琐；另一方面传统线束及其控制模式普遍存在信号传输滞后现象，已远远不能满足控制信号的实时交换。

而每个控制单元对实时性的要求将会因为数据的更新速率和控制周期不同而不同，这就要求其数据交换网模式必须是基于优先权竞争的模式，并且它本身应有较高的通信速率。

具有国际标准的CAN总线完全能够满足这些要求，因此将控制器局域网（CAN）技术引入重型汽车已势在必行。

目前，包头北奔重型汽车公司生产的V3系列高档中重型汽车，是联合欧洲研发机构，历经三年时间共同打造的具有纯正欧洲血统的重卡至尊。

部分车型电气系统启用了电子车身控制器（CBCU）和CAN总线仪表（CMIC），成功采用了CAN-BUS总线技术，开发了具有自身特色、融合前沿科技的先进产品，以提升整车电气系统的自动化控制水平以及在市场上的竞争能力。

控制器的局域网设置说明书一、概述该说明书旨在向用户提供控制器局域网设置的详细步骤以及相关注意事项。

通过正确设置局域网，用户能够实现对控制器的远程访问和管理，提高系统的便利性和效率。

二、准备工作在开始设置局域网之前，请确保已完成以下准备工作：1. 控制器已正确连接至局域网，并能顺利上电。

2. 已获得控制器的默认IP地址和登录凭证。

3. 了解网络环境，包括子网掩码、网关等信息。

三、局域网设置步骤1. 打开网络设置页面a. 在计算机的浏览器中输入控制器的IP地址。

b. 输入正确的登录凭证，登录控制器的管理页面。

2. 确认网络配置a. 在管理页面中，找到并点击“网络设置”选项。

b. 确认当前网络配置的各项参数，包括IP地址、子网掩码和网关等。

c. 如需修改网络配置，请进行下一步。

3. 修改网络配置a. 在“网络设置”页面，点击“编辑”或类似按钮，以启动编辑模式。

b. 按照实际需求，修改IP地址、子网掩码和网关等参数。

c. 确认修改后的配置，并保存更改。

4. 重启控制器a. 保存配置后，返回管理页面。

b. 在管理页面中，找到并点击“重启”或类似按钮，以使网络配置生效。

c. 等待控制器重新启动并应用新的网络配置。

四、注意事项1. 在进行网络配置时，请确保IP地址的唯一性，避免与其他设备发生冲突。

2. 谨慎修改网络配置，错误的配置可能导致控制器无法正常工作。

3. 若不确定网络配置项的含义和取值范围，请参考相关文档或咨询网络管理员。

4. 在局域网设置完成后，建议测试远程访问功能，以确保控制器的远程管理功能正常运行。

五、总结通过本说明书的指导，您已经完成了控制器的局域网设置。

正确设置局域网可以帮助您远程管理和访问控制器，提高系统的便利性和效率。

在设置过程中，请务必仔细阅读并按照步骤操作，以避免错误配置导致的问题。

如有疑问或问题，建议及时联系技术支持。

祝您使用愉快！（以上内容仅供参考，请结合实际情况进行操作。

）。

控制器局域网CAN（Controller Area Network）是一种多主方式的串行通信总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。

CAN在汽车上的应用，具有很多行业标准或者是国际标准，比如国际标准化组织（ISO）的ISO11992、ISO11783以及汽车工程协会（Societyof Automotive Engigeers）的SAE J1939。

CAN总线已经作为汽车的一种标准设备列入汽车的整车设计中。

CAN通信协议规定了4种不同的帧格式，即数据帧、远程帧、错误帧和超载帧。

基于以下几条基本规则进行通信协调：总线访问、仲裁、编码/解码、出错标注和超裁标注。

CAN遵从OSI模型。

按照OSI基准模型只有三层：物理层、数据链路层和哀告层，但应用层尚需用户自己定义。

CAN总线作为一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，应用范围遍及从高速网络到低成本的多线路网络。

如：CAN在汽车中的发动机控制部件、ABS、抗滑系统等应用中的位速率可高达1Mbps。

同时，它可以廉价地用于交通运载工具电器系统中，例如电气窗口、灯光聚束、座椅调节等，以替代所需要的硬件连接。

其传输介制裁为双绞线，通信速率最高可达1Mbps/40m，直接传输距离最远可达10km/5kbps，挂接设备数最多可达110个。

CAN为多主工作方式，通信方式灵活，无需站地址等节点信息，采用非破坏性总线仲裁技术，满足实时要求。

另外，CAN采用短帧结构传输信号，传输时间短，具有较强的抗干扰能力。

CAN总线与其它通信协议的不同之处主要有两方面：一是报文传送不包含目标地址，它是以全网广播为基础，各接收站根据报文中反映数据性质的标识符过滤报文，其特点是可在线上网下网、即插即用和多站接收；另外一个方面就是特别强化了数据安全性，满足控制系统及其它较高数据要求系统的需求。

在现代汽车的设计中，CAN总线已经成为构建汽车网络的一种趋势；而汽车网络作为直接与汽车内部各个ECU连接并负责命令的传递、数据的发送及共享，其可靠性和稳定性与整车的性能紧密相关。

附 录 A （资料性附录） ECU 和网络设计A ．1 实施方式此章节定义物理媒介连接子层。

它可以在独立的CAN 收发器芯片中或在包含如电压调节，唤醒逻辑和看门狗功能的系统底层芯片中实现。

这些执行器也可以提供额外的功能，但这些功能超出本文档的定义范围。

图A.1所示的是一个可选的数字处理单元，它能实现将CAN FD 数据帧隐藏到CAN 数据链路层。

另一个可选功能是电隔离。

请注意，这些可选功能会导致一些时间延迟。

可选的数字处理单元用于隐藏CANFD 数据帧或作为电隔离电路MDIPMA 子层RXDTXDCAN_HCAN_LPMD 子层可选的共模电感，网络终端，静电保护，震荡抑制电路可选的连接器CAN_H ’CAN_L ’收发器和系统基础芯片执行图A.1 本文档中的可选功能，收发器及其相关OSI 子层的兼容关系图A.1还显示了属于物理媒介相关子层的一些可选功能，如振铃抑制电路。

这些可选功能可以改善总线上（CAN_H 和CAN_L ）模拟信号的信号完整性。

注：使用这些功能可能会对EMC 性能产生影响。

当使用振铃抑制电路时，在显性到隐性边沿之后的位宽间隔[tBit(Bus]中，差分内部电阻通常为120Ω。

A.2 CAN 网络设计期望指标本章节概述HS-PMA 连接到媒介推荐使用VCAN_L 和VCAN_H 的输入电压。

表A.1所示的是用于接收隐性状态的CAN 接口电压参数。

表A.1 用于接收隐性状态的输入电压参数图A.3显示了在隐性状态下， VCAN_H 和VCAN_L 电压的相关性。

CAN_H 输入电压范围CAN_H 隐性接收的电压范围(正常模式)(低功耗模式)V CAN_H 最小输入V CAN_H 最大输入V CAN_LV C A N _H 和V C A N _L图A.2 在隐性状态下，当VCAN_L 从最小到最大电压范围变化时，VCAN_H 的有效电压范围 表A.2显示了用于接收显性状态的CAN 接口电压参数。

以太网实验1.实验目的(1)熟悉以太网的应用(2)熟悉Stellaris®以太网控制器的功能和特点(3)熟悉TCP/IP协议栈的层次与内容(4)熟悉HTTP应用程序2.实验内容(1)Stellaris®以太网控制器的初始化(2)以太网控制器状态LED灯的配置(3)uIP TCP/IP协议栈的初始化(4)HTTP应用程序的初始化(5)演示web server实验，使用uIP协议栈来实现以太网的访问与控制3.以太网控制器与TCP/IP协议ARM Cortex-M3磁性元件RJ45以太网控制器介质访问控制器MAC(第二层)物理层PHY(第一层)图1 以太网控制器LM3S8962微控制器内部集成的以太网控制器由完全集成的介质访问控制器(MAC)和网络物理层(PHY)接口组成。

若按功能划分以太网控制器的连接如图1所示。

以太网数据由以太网帧来传送，数据链路层的MAC子层提供了以太网帧的发送和接收处理。

以太网帧的格式如图2所示。

前导码SFD目标地址源地址长度/类型数据FCS46~1500字节7字节1字节6字节6字节2字节4字节图2 以太网帧以太网发送器必须通过置位MACTCTL中的TXEN位来使能。

对于发送器的配置：可以通过DUPLEN位来配置全双工/半双工操作模式；为了使以太网控制器在发送帧结束时自动产生和插入FCS，可通过置位CRC位来实现；IEEE802.3规范规定以太网帧的最小净负荷区为46字节，如果装入FIFO净负荷区的数少于这个数，则通过置位PADEN位将以太网控制器配置成自动填充数据区。

以太网接收须通过置位MACRCTL中的RXEN位来使能。

在软件启动时以太网控制器Rx FIFO必须清零。

接收器会自动FCS字段中带无效CRC值的帧，要接收所有的帧，就必须清零BADCRC位。

正常工作模式下，接收器只接收带目标地址的帧，而且该目标地址要与MACIA0和MACIA1中的地址一致。

以太网接收器也可以用PRMS和AMUL域配置成混杂模式和多播模式。

控制器的功能[无线局域网控制器功能]随着无线局域网技术的不断发展,各种相关标准不断涌现。

以下是小编为大家介绍无线局域网控制器功能，希望能给大家带来帮助!无线局域网控制器功能一、AC(无线控制器)的定义和作用AC，即无线控制器，也叫无线网络控制器。

它是无线网络中的核心设备之一，用于统一管理无线网络中的无线AP设备，包括AP自动发现、AP状态查看、AP统一配置，以及修改AP相关配置参数、接入安全控制等。

能够提高无线网络的性能及可靠性，便于无线网络的管理维护。

简单言之，AC就是用来管理AP的。

二、基于无线控制器组网方案的特点传统的无线网络里面，所有的AP设备都通过交换机连接起来，每一个AP都要进行独立配置并独当一面，负责通讯、身份验证、加密等工作，这样很难实现全局的统一管理、接入和安全策略设置。

而在基于无线控制器的新型解决方案中，无线控制器能够出色地解决这些问题。

1)灵活的组网方式和优秀的扩展性AP无需和AC直接相连，这样AP可以通过网络部署在需要覆盖的任意地方，比如你把一个AP部署在每一个员工的家里，然后通过连接到企业内部的无线控制器，就能把企业的无线网络扩充到每一个企业成员的家庭里面。

2)智能的RF管理功能，自动部署和故障恢复通过专门RF管理模块，我们可以根据用户的建筑设计图，初步估计AP的部署，并能在实际的调试过程中，计算无线终端的平均带宽，AP和AP之间覆盖面等。

3)集中的网络管理所有的关于无线网络的配置都可以通过配置无线控制器器统一完成。

例如开通、管理、维护所有AP设备以及移动终端，包括无线电波频谱、无线安全、接入认证、移动漫游以及接入用户等所有功能。

4)强大的漫游功能支持无线控制器以AP作为边界结合快速的RF管理系统，大大减少了无线客户端和AP的关连时间，进而实现快速漫游的功能。

5)负载均衡AP和无线控制器系统可在一个AP的覆盖范围内把无线用户或终端分散连接到附近的AP上，确保每个无线终端的数量或AP带宽传输总和或和每个无线终端带宽上限。