CANBUS总线说明

CANBUS总线说明CANBUS特性系统采用CANBUS通讯方式，设计为现场总线连接方式，即是手拉手接线方式组网非常方便，终端上并跳接120欧姆电阻，总线方式实现“即插即用”的便利条件。

CAN总线可以由多个子网络组成，每个子网络必须满足以下条件:(1)同一网络中允许挂接110个节点(2)传输距离最远为10千米如果子网络超出以上任一条件，须增加网络桥扩展可组成多重网。

以下是CANBUS单个网络的结构:CAN总线方式优点:1、线路简单有利于综合布线，节省管线材，具有组网自由、安装方便、扩充容易，改造灵活。

2、硬件连接简单, 具有实时性强、可靠性高、通信速率快、结构简单、互操作性好、总线协议具有完善的错误处理机制、灵活性高和价格比高。

3、数据传输速率高，在传输距离小于40 m时，最大传输速率可达1 Mb/s，传输距离10km时速率达5kbps。

4、传输距离远，扰干扰能力强。

5、具有突出的可靠性、实时性和灵活性。

6、采用点对点、一点对多点及全局广播几种数据收发方式。

7、实现单点、双点、多点、区域、群组控制、场景设置、定时开关、亮度手自动调节、红外线探测、集中监控、遥控等多种照明控制控制。

8、可实现全分布式多机系统，并且无主、从机之分，每个节点均主动发送报文，可方便地构成多机备份系统。

9、采用非破坏性总线仲裁技术，两个节点同时上传送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，优先级高的节点可不受影响地继续传输数据，有效避免了总线冲突。

10、短帧结构总线上每帧有效字节数最多为8个，并有可靠的错误检测和处理机制CRC 循环冗余校验措施，受干扰数据出错率极低，万一某一节点出现严重错误，可自动脱离总线，总线上的其他操作不受影响。

11、控制回路与强电分离，采用弱电DC24VCANBUS综合布线CANBUS总线为4线制现场总线采用STP 4*0.75将其所有元件连成一个网络，为了保证系统通讯的可靠，布线时CAN总线尽量不与强电缆共用同一线槽，应将CAN总线单独穿钢管或PVC管敷设，并与电力电缆的水平距离至少大于300mm，下列为某项目布线图:1、CANBUS总线(控制面板)采用STP 4*0.75手拉手方式进行连接汇聚于配电箱。

CAN总线原理介绍一.现场总线简介1、现场总线的概念：现场总线是应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统。

也被称为开放式的数字化多节点通信的底层控制网络。

现场总线作为智能设备的联系纽带，把挂接在总线上的作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及控管一体化的综合自动化功能。

2、几种较有影响的现场总线技术：基金会现场总线（FF-Foundation Fieldbus）， Lonworks， PROFIBUS， HART， CAN 现场总线是几种较重要的现场总线技术。

二.CAN总线技术：1、CAN总线简介：CAN （Controller Area Network）—控制器局域网。

它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。

CAN总线最早是由德国Bosch公司在80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆、光导纤维，通信速率可达1Mbps。

CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层，数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充，数据块编码，循环冗余校验，优先级判别等项工作。

2、CAN总线技术的主要特点：⑴多主站依据优先权进行访问。

CAN为多主方式工作，网络上的任一节点在任何时候都可以主动地向网络上的其他节点发送信息。

⑵采用短帧传送。

CAN采用短帧结构，废除了对传统的站地址编码，而是对通讯数据进行编码。

每帧数据信息为0。

8个字节，具体长度由用户决定。

⑶无破坏基于优先权的仲裁。

当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动的退出总线发送，而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，从而大大节省了总线冲突时间。

⑷借助接收滤波的多地址帧传送。

CAN只需通过报文滤波即可实现点对点，一点对多点以及全局广播等几种方式来传输数据，无需专门的“调度”。

CANBUS总线说明CANBUS特性系统采用CANBUS通讯方式，设计为现场总线连接方式，即是手拉手接线方式组网非常方便，终端上并跳接120欧姆电阻，总线方式实现“即插即用”的便利条件。

CAN总线可以由多个子网络组成，每个子网络必须满足以下条件：（1）同一网络中允许挂接110个节点（2）传输距离最远为10千米如果子网络超出以上任一条件，须增加网络桥扩展可组成多重网。

以下是CANBUS单个网络的结构：CAN总线方式优点：1、线路简单有利于综合布线，节省管线材，具有组网自由、安装方便、扩充容易，改造灵活。

2、硬件连接简单, 具有实时性强、可靠性高、通信速率快、结构简单、互操作性好、总线协议具有完善的错误处理机制、灵活性高和价格比高。

3、数据传输速率高，在传输距离小于40 m时，最大传输速率可达1 Mb/s，传输距离10km时速率达5kbps。

4、传输距离远，扰干扰能力强。

5、具有突出的可靠性、实时性和灵活性。

6、采用点对点、一点对多点及全局广播几种数据收发方式。

7、实现单点、双点、多点、区域、群组控制、场景设置、定时开关、亮度手自动调节、红外线探测、集中监控、遥控等多种照明控制控制。

8、可实现全分布式多机系统，并且无主、从机之分，每个节点均主动发送报文，可方便地构成多机备份系统。

9、采用非破坏性总线仲裁技术，两个节点同时上传送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，优先级高的节点可不受影响地继续传输数据，有效避免了总线冲突。

10、短帧结构总线上每帧有效字节数最多为8个，并有可靠的错误检测和处理机制CRC 循环冗余校验措施，受干扰数据出错率极低，万一某一节点出现严重错误，可自动脱离总线，总线上的其他操作不受影响。

11、控制回路与强电分离，采用弱电DC24VCANBUS综合布线CANBUS总线为4线制现场总线采用STP 4*0.75将其所有元件连成一个网络，为了保证系统通讯的可靠，布线时CAN总线尽量不与强电缆共用同一线槽，应将CAN总线单独穿钢管或PVC管敷设，并与电力电缆的水平距离至少大于300mm，下列为某项目布线图：1、CANBUS总线（控制面板）采用STP 4*0.75手拉手方式进行连接汇聚于配电箱。

CANBUS介绍作为ISO11898CAN标准的CANBus（ControLLer Area Net-work Bus），是制造厂中连接现场设备（传感器、执行器、控制器等）、面向广播的串行总线系统，最初由美国通用汽车公司（GM）开发用于汽车工业，后日渐增多地出现在制造自动化行业中。

1、CANBus系统组成及性能CANBus系统通过相应的CAN接口连接工业设备（如限位开关、光电传感器、管道阀门、电机启动器、过程传感器、变频器、显示板、PLC和PCI 作站等）构成低成本网络。

直接连接不仅提供了设备级故障诊断方法，而且提高了通信效率和设备的互换性。

CANBus数据传输速率为1Mbit/s，线路距离lkm，基本站点数64，传输媒体是屏蔽双绞线或光纤。

2、CANBus数据链路控制特点CANBus数据链路层协议采用平等式（Peer to peer）通信方式，即使主机出现故障，系统其余部分仍可运行（当然性能受一定影响）。

当一个站点状态改变时，它可广播发送信息到所有站点。

CANBus的信息传输通过报文进行，报文帧有4种类型：数据帧、远程帧、出错帧和超载帧，其中数据帧格式如图8所示。

CANBus帧的数据场较短，小于8B，数据长度在控制场中给出。

短帧发送一方面降低了报文出错率，同时也有利于减少其他站点的发送延迟时间。

帧发送的确认由发送站与接收站共同完成，发送站发出的ACK场包含两个“空闲”位（recessive bit），接收站在收到正确的CRC场后，立即发送一个“占有”位（dominant bit），给发送站一个确认的回答。

CANBus还提供很强的错误处理能力，可区分位错误、填充错误、CRC 错误、形式错误和应答错误等。

CANBus应用一种面向位型的损伤仲裁方法来解决媒体多路访问带来的冲突问题。

其仲裁过程是：当总线空闲时，线路表现为“闲置”电平（recessive level），此时任何站均可发送报文。

发送站发出的帧起始字段产生一个“占有”电平（dominant level），标志发送开始。

CAN总线（CAN-bus）是一种串行通信总线系统，被广泛应用于汽车和工业自动化领域，CAN总线的物理层定义了总线的位速率、位定时、电气特性、传输介质等。

CAN总线的位速率可以根据实际需要进行设置，常见的有500Kbps和250Kbps等。

CAN总线的位定时决定了通信的可靠性和稳定性，需要满足一定的时序要求。

数据链路层是CAN总线的重要组成部分，包括逻辑链路控制、媒体访问控制和差错控制等子层。

逻辑链路控制子层负责建立和维护通信节点之间的逻辑连接；媒体访问控制子层采用CSMA/CD协议，实现总线访问控制和数据传输；差错控制子层用于检测和处理总线上的错误。

在实际应用中，CAN总线可以采用单线或双线模式，根据实际情况选择合适的线数和线型。

同时，为了提高总线的可靠性和稳定性，可以采用一些措施，如波特率自适应、节点故障检测和自动重发等。

总之，CAN总线是一种广泛应用于汽车和工业自动化领域的串行通信总线系统，具有高可靠性和稳定性。

CAN总线标准定义了总线的物理层和数据链路层，为实际应用提供了重要的支持和保障。

canbus现场总线第三章 CANbus现场总线现场总线是安装在生产过程区域的现场设备仪表与控制室内的自动控制装置系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。

现场总线（Fieldbus）技术是实现现场级控制设备数字化通信的一种工业现场层网络通信技术，可使用一条通信电缆将现场设备（智能化、带有通信接口）连接，用数字化通信代替4-20mA/24VDC信号，完成现场设备控制、监测、远程参数化等功能。

CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，由德国Bosch 公司最先提出，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，CAN的规范定义了OSI模型的最下面两层：数据链路层和物理层。

CAN 协议有2.0A和2.0B两个版本，CAN协议的2.0A版本规定CAN 控制器必须有一个11位的标志符，在2.0B版本中规定CAN控制器的标志符长度可以是11位或29位。

第一节 CAN通信协议3.1.0协议特点CAN总线是一种串行数据通信协议。

它有如下特点：1、CAN协议分层分为目标层、传输层、物理层。

目标层的功能：确定要发送的报文、确认传输层接收到的报文、为应用层提供接口。

传输层的功能：帧组织、总线仲裁、检错、错误报告、错误处理。

物理层的范围包括实际位传送过程中的电气特性。

2、CAN协议逻辑位使用2种逻辑位表达方式。

当总线上的CAN控制器发送的都是弱位时，此时总线状态是弱位（逻辑1）；如果总线上有强位出现，弱位总是让位于强位，即总线状态是强位（逻辑0）。

上有强位出现，弱位总是让位于强位，即总线状态是强位（逻辑0）。

3、CAN协议校验.采用CRC校验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。

4、CAN协议编码方式.使用了数据块编码方式，使得网络内的节点个数在理论上不受限制。

5、CAN协议数据块的长度.规定了数据块的长度最多为8个字节，传输时不会过长占用总线，保证了通信的实时性。

CAN总线1. 简介CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信协议，广泛应用于汽车、工控等领域中。

它是一种高可靠性、高抗干扰的通信方式，具有多主机、多从机的结构，能够支持多个节点之间的通信。

2. CAN总线的特点2.1 高可靠性CAN总线采用差分传输方式，通过在两条通信线上分别传输互补的信号来实现数据传输，可以有效地抵抗传输线上的电磁干扰和噪声。

此外，CAN总线拥有校验机制，当数据传输过程中发生错误时，接收端可以通过异或校验位来检测错误，并进行纠正。

2.2 多主从结构CAN总线可以支持多个主机和多个从机的通信。

主机用于发送命令和控制数据的节点，从机用于接收并执行命令的节点。

这种结构使得CAN总线非常适用于分布式控制系统，能够实现多个节点之间的实时通信。

2.3 高速通信CAN总线的通信速率可以达到几百kbps甚至几Mbps，可以满足多数应用的通信需求。

高速通信可以保证节点之间的实时性，并且降低通信延时。

2.4 灵活的网络拓扑结构CAN总线支持多种网络拓扑结构，包括总线型、星型、树型等。

这种灵活的结构使得CAN总线可以适用于不同的应用场景，如汽车电子系统中的各种控制模块之间的通信。

3. CAN总线的应用3.1 汽车领域CAN总线在汽车领域中得到了广泛应用。

汽车中有许多控制模块，如发动机控制单元（ECU）、制动控制单元（BCU）、车身控制单元（BCU）等，这些模块之间需要进行实时通信才能保证汽车的正常运行。

CAN总线通过其高可靠性和实时性，成为了汽车电子系统的首选通信协议。

3.2 工控领域在工控领域中，CAN总线也得到了广泛应用。

工控设备通常需要各种传感器和执行器之间的实时通信，以实现工艺过程的监控和控制。

CAN总线可以提供高可靠性的通信，并且支持多主从结构，非常适用于工控场景。

4. CAN总线的实现4.1 硬件实现CAN总线的硬件实现主要包括CAN控制器和CAN收发器。