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CAN总线和RS485总线的区别

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以往，PC与智能设备通讯多借助RS232、RS485、以太网等方式，主要取决于设备的接口规范。但RS232、RS485只能代表通讯的物理介质层和链路层，如果要实现数据的双向访问，就必须自己编写通讯应用程序，但这种程序多数都不能符合ISO/OSI的规范，只能实现较单一的功能，适用于单一设备类型，程序不具备通用性。在RS232或RS485设备联成的设备网中，如果设备数量超过2台，就必须使用RS485做通讯介质，RS485网的设备间要想互通信息只有通过“主（Master）”设备中转才能实现，这个主设备通常是PC，而这种设备网中只允许存在一个主设备，其余全部是从（Slave）设备。而现场总线技术是以ISO/OSI模型为基础的，具有完整的软件支持系统，能够解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题。现场总线设备自动成网，无主/从设备之分或允许多主存在。在同一个层次上不同厂家的产品可以互换，设备之间具有互操作性。

上一节介绍了一下CAN总线的基本知识，那么有人会问，现在的总线格式很多，CAN相对于其他的总线有什么特点啊这个问题问的好，所以我想与其它总线做一下比较，首先呢，就比较一下大家耳熟能详的485总线，其实485总线只是一种电平标准，并不是什么新的协议，与232差不多，当然这么说不是很恰当，但是有助于大家理解。

下面开始比较了：

CAN(Controller Area Network)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信网络。较之目前RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言，基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性：

1） CAN控制器工作于多主方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差。 2） CAN总线通过CAN控制器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。

3） CAN具有完善的通信协议，可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低了系统的开发难度，缩短了开发周期，这些是只仅仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。

特性 RS-485 CAN-bus

单点成本 低廉 稍高

系统成本 高 较低

总线利用率 低 高

网络特性 单主网络 多主网络

数据传输率 低 高

容错机制 无 可靠的错误处理和检错机制

通讯失败率 高 极低

节点错误的影响 导致整个网络的瘫痪 无任何影响

通讯距离 < 可达10km（5kbps）

网络调试 困难 非常容易

开发难度 标准Modbus协议 标准CAN-bus协议

后期维护成本 高 低

我们总线学习板上CAN总线和RS485总线都有，您可以在学习中逐渐体会到这些区别，也会体会到CAN总线的优越性。

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RS232、RS485、CAN总线隔离方案

RS232、RS485、CAN总线隔离方案

串行通信总线

RS-232(EIA232)和RS(EIA/TIA485)规约只规定了物理层，从而信号协议允许由用户来定义，或者按照规定在物理层使用它们的其它标准来定义。另外，CAN总线规定了物理层和数据链路层。

RS-232总线

RS-232总线标准是最常见的串行通信总线标准之一，最初制定于1962年，用于计算机和调制解调器之间的通信。它目前仍广泛用作系统间的通信链路，其简易、灵活性以及长期的成功使用决定了它的继续流行。它适合于点对点通信，采用两根具有接地参考信号的专用非平衡的单端线可提供全双工通信。

一般在高噪声数据通信、工业/电信诊断端口等方面的应用中，都要涉及到RS232隔离。而我们传统的RS232隔离一般要包括电源隔离和信号隔离两部分，如图5所示为我们用光电隔离（6N137）的常用方案。

图5 传统RS232隔离（光电）方案

而采用磁耦数字隔离器方案，则简单方便的多，我们可以直接选用ADM3251E来替代复杂的光电隔离电路，ADM3251E内部集成了DC-DC电源隔离和信号隔离。这样无论从体积上，还是性能上都优于传统的光电隔离。如图6所示：

RS-485总线

规定RS-485标准用来驱动多达32对驱动器和接收器。其通用性和驱动长4000 m电缆的能力使得它常用于各种应用，尤其是远距离的系统之间互连。小型计算机系统接口(SCSI)和PROFIBUS协议都采用RS-485标准用于通信。 在RS-485通讯总线中，由于实际应用现场的环境十分复杂，往往存在着高电压、大电流的危害，所以隔离是十分必要的，同样我们RS-485的隔离也是由电源隔离与信号隔离两部分组成的。传统的光电隔离RS-485方案如图8所示：

而采用磁耦数字隔离器方案，则简单方便的多，我们可以直接选用ADM2483来替代复杂的光电隔离电路，ADM3251E内部集成了一个三通道的信号隔离器。这样无论从体积上，还是性能上都优于传统的光电隔离。如图9所示：

CAN总线与RS485总线协议转换器的设计

CAN总线与RS485总线协议转换器的设计

《电气开关》（２００８．Ｎｏ．６）　４３　

文章编号：１００４—２８９Ｘ（２００８）０６—００４３—０３　

ＣＡＮ总线与ＲＳ４８５总线协议转换器的设计　

张海艳，喻林，刘彦呈，孙凡金　

（大连海事大学轮机工程学院，大连１１６０２６）　

摘　要：基于ＣＡＮ总线和Ｒｓ４８５总线各自的优势，设计的ＣＡＮ总线与ＲＳ４８５总线协议转换器可以使两种总线互　

联进行数据转换，并通过ＲＳ２３２接口连接上位机实现在数据转换过程中对参数的动态配置。　

关键词：ＣＡＮ总线；ＲＳ４８５；协议转换　中图分类号：ＴＭ５７　文献标识码：Ｂ　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　ｏｆ　ＣＡＮ　Ｂｕｓ　ａｎｄ　ＲＳ４８５　

ＺＨＡＮＧ　Ｈａｉ—ｙａｎ，ＹＵ　Ｌｉｎ，ＬＩＵ　Ｙａｈ．ｃｈｅｎｇ，ＳＵＮ　Ｆａｎ－ｆｉｎ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍａｒｉｎｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄａｌｉａｎ　Ｍａｒｉｔｉｍｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ　１　１　６０２６，Ｃｎｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅ　ｏｆ　ＣＡＮ　Ｂｕｓ　ａｎｄ　ＲＳ４８５　Ｂｕｓ，Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　ｏｆ　ＣＡＮ　Ｂｕｓ　ａｎｄ　ＲＳ４８５　Ｂｕｓ　

Ｃａｎ　ｃｏｎｎｅｃｔ　ｔｈｅｍ　ａｎｄ　ｅｘｅｃｕｔｅ　ｄａｔａ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｒｏｕｇｈ　ＲＳ２３２　ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ　ｉｔ　ｃａｎ　ｃｏｎｎｅｃｔ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｔｏ　ｅｘｅｃｕｔｅ　ｔｏ　ｄｙ－　

ｎａｍｉｃａ／ｌｙ　ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ　ｖａｌｕｅ　ｄｕｒｉｎｇ　ｄａｔａ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＣＡＮ　ｂｕｓ；ＲＳ４８５；ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　

１　引言　

控制器局域网（ＣＡＮ—Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）属于　

现场总线的范畴，是一种有效支持分布式控制或实时　

can总线和lin总线的区别与联系

can总线和lin总线的区别与联系

1.信号线及信号

CAN总线以CAN一High和CAN一历w两条信号线 (双绞线)工作，舒适CAN总线 两条线的电平分别约为OV和5V(隐性时)。

LIN总线只以一条相当于CAN一忱如的信号线工作，隐性时电平接近电瓶电压，并随 之浮动;显性时电平接近地电平。使用0·35mmz导线，颜色为紫底白线。

2·组件

CAN总线工作时，电子单元中除了需要相对复杂的收发器外，"通常还需要用专门的协 议控制器。LIN总线单元中的收发器较简单，而且由于协议简单，通常不需要专门的协议 控制器。

3·传输速率

CAN总线的位速率较高，在汽车中使用时通常为5OOkb/s，最低的也达到1OOkb/s。 LIN总线的最高位速率为2Okb/s，通常使用1920Ob/s或9600b/s的速率。

4·系统结构

CAN总线为多主机系统，即接人总线的任一电子单元都可通过总线仲裁来获取总线控 制权，并向总线系统中发送信息，单元在发出完整的ID时即为主机。CAN总线使用11位 ID(甚至更多)，在一个子系统中可有较多的单元。

LIN总线为单主机多从机系统，每一子系统中有且只有一个主机，所有的信息传送都 由主机控制，从机必须等待主机发出了与它对应的ID后才能发送信息。LIN总线使用6位 ID，在一个子系统中只能有较少的单元。

5·可靠性

CAN总线采用可靠性很高的CRC校验。

LIN总线采用可靠性相对较差的带进位的和校验。

6·成本

CAN总线能用于各种信息传送的场合，但成本较高，工艺性相对差些。

LIN总线只能用于对速率及可靠性要求不是很高的场合，如舒适系统或某些子系统等， 优点是成本低，工艺性好。

CAN总线概述和MVB总线

CAN总线概述和MVB总线

CAN总线概述

1. CAN总线的产生与发展

控制器局部网（CAN－CONTROLLER AREA NETWORK）是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网，由于其卓越性能现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。控制器局部网将在我国迅速普及推广。

随着计算机硬件、软件技术及集成电路技术的迅速发展，工业控制系统已成为计算机技术应用领域中最具活力的一个分支，并取得了巨大进步。由于对系统可靠性和灵活性的高要求，工业控制系统的发展主要表现为：控制面向多元化，系统面向分散化，即负载分散、功能分散、危险分散和地域分散。

分散式工业控制系统就是为适应这种需要而发展起来的。这类系统是以微型机为核心，将

5C技术--COMPUTER（计算机技术）、CONTROL（自动控制技术）、COMMUNICATION（通信技术）、CRT（显示技术）和 CHANGE（转换技术）紧密结合的产物。它在适应范围、可扩展性、可维护性以及抗故障能力等方面，较之分散型仪表控制系统和集中型计算机控制系统都具有明显的优越性。

典型的分散式控制系统由现场设备、接口与计算设备以及通信设备组成。现场总线（FIELDBUS）能同时满足过程控制和制造业自动化的需要，因而现场总线已成为工业数据总线领域中最为活跃的一个领域。现场总线的研究与应用已成为工业数据总线领域的热点。尽管目前对现场总线的研究尚未能提出一个完善的标准，但现场总线的高性能价格比将吸引众多工业控制系统采用。同时，正由于现场总线的标准尚未统一，也使得现场总线的应用得以不拘一格地发挥，并将为现场总线的完善提供更加丰富的依据。控制器局部网 CAN（CONTROLLER AERANETWORK）正是在这种背景下应运而生的。

由于CAN为愈来愈多不同领域采用和推广，导致要求各种应用领域通信报文的标准化。为此，1991年 9月 PHILIPS SEMICONDUCTORS制订并发布了 CAN技术规范（VERSION ）。该技术规范包括A和B两部分。给出了曾在CAN技术规范版本中定义的CAN报文格式，而给出了标准的和扩展的两种报文格式。此后，1993年11月ISO正式颁布了道路交通运载工具--数字信息交换--高速通信控制器局部网（CAN）国际标准（ISO11898），为控制器局部网标准化、规范化推广铺平了道路。