can总线应用层协议实例解析

CAN 总线应用分析控制局域网CAN 属于现场总线范围,是德国BOSCH 公司从20世纪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、同轴电缆或光导纤维,通信速度可达1 M bit/ s 。

1 系统组成CAN 总线用户接口简单，编程方便。

CAN 总线属于现场总线的范畴，CAN 总线系统的一般组成模式如图１所示：网络拓扑结构采用总线式结构。

这种网络结构结构简单、成本低，并且采用无源抽头连接，系统可靠性高。

通过CAN 总线连接各个网络节点，形成多主机控制器局域网（CAN ）。

信息的传输采用CAN 通信协议，通过CAN 控制器来完成。

各网络节点一般为带有微控制器的智能节点完成现场的数据采集和基于CAN 协议的数据传输，节点可以使用带有在片CAN 控制器的微控制器，或选用一般的微控制器加上独立的CAN 控制器来完成节点功能。

传输介质可采用双绞线、同轴电缆或光纤。

如果需要进一步提高系统的抗干扰能力，还可以在控制器和传输介质之间加接光电隔离，电源采用DC-DC 变换器等措施。

这样可方便构成实时分布式测控系统。

2 CAN 总线的物理接口采用CAN 收发器PCA82C250作为CAN 控制器和物理总线之间的接口，提供向总线的差动发送能力和对CAN 控制器的差动接收能力，如图2所示。

一般在驱动芯片和CAN 控制器之间加入光电耦合器,增加抗干扰能力。

CAN 总线的速度将由光电耦合器的速度决定。

比如：用4N27光耦，因为它的响应速度比较慢，CAN 网络的位速度只能达到几十Kbit/s 。

如果采用6N137高速光电耦合器，CAN 网络速度可以达到和电阻网络驱动时的速度一样。

另外，物理层的设计要注意电缆的终端阻抗匹配，这直接影响了CAN 总线能否正常工作和网络性能，一般在CAN 总线两端并联120Ω的电阻。

图1 系统总体结构CAN 总线图2 CAN 总线物理接口图3 应用软件设计CAN控制器其内部硬件实现了CAN总线物理层和数据链路层的所有协议内容，有关CAN控制器对于CPU来说，是以确保双方独立工作的存储影像外围设备出现的。

CAN应用层协议详解之DeviceNet协议DeviceNet是基于CAN总线技术并符合全球工业标准的开放型通信网络。

定位于工业控制的设备级网络，不仅降低了系统的复杂性，还减少了设备通信的电缆硬件接线，提高系统可靠性，降低安装、维护成本，是分布式控制系统的理想解决方案。

DeviceNet规范定义了一个网络通信标准，以便组成工业控制系统的各个设备之间可以进行数据通信。

DeviceNet规范除了提供ISO模型的应用层定义之外，还定义了部分物理层和数据链路层。

规范中不仅对DeviceNet节点的物理连接也作了规定，连接器、电缆类型、长度以及与通信相关的指示器、开关、相关的室内铭牌都作了详细规定。

1．DeviceNet基本概念DeviceNet是建立在CAN协议基础之上，沿用了CAN协议所规定的物理层和数据链路层，并补充了不同的报文格式、总线访问仲裁规则及故障检测和隔离方法。

DeviceNet的功能和特点如表1所示。

表1 DeviceNet特点DeviceNet的应用层协议则采用的是通用工业协议（CIP）。

CIP是一个在高层面上严格面向对象的协议。

每个CIP对象具有属性（数据），服务（命令），连接和行为（属性值与服务间的关系），其主要功能有两个：一是面向连接的通信；二是定义了标准的工业应用对象。

下文详细介绍通信部分。

CIP通信最重要的特点是它用不同的方式传输不同类型的报文，根据报文质量要求将需要发送的报文分为：显式报文和隐式报文。

CIP另一个重要特点是通信基于连接的。

因此DeviceNet网络上任意两个节点通信之前必须建立起连接，且连接是可以动态建立和撤销。

请注意这里的连接是逻辑上的关系，而非物理层的连接。

DeviceNet支持两种类型的连接：显式信息连接和I/O连接。

显式信息连接是点对点的连接方式，报文接收方必须对接到的报文做出相应的响应，通常这类报文对时间要求不高，主要用于上传/下载程序、修改设备参数、趋势分析和诊断等。

CAN总线及应用实例（1）CAN特点●CAN为多主方式工作,网络上任意智能节点均可在任意时刻主动向网络上其他节点发送信息，而不分主从,且无需站地址等节点信息，通信方式灵活。

利用这特点可方便地构成多机备份系统。

●CAN网络上の节点信息分成不同の优先级（报文有2032种优先权),可满足不同の实时要求,高优先级の数据最多可在134,us内得到传输。

●CAN采用非破坏性总线仲裁技术，当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低の节点会主动地退出发送，大大节省了总线冲突仲裁时间.●CAN只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式收发数据，无需专门“调度”.●CANの直接通信距离最远可达l 0km（速率5kbp以下）：通信速率最高可达Mbps（此时通信距离最长为40m）。

●CAN上の节点数主要取决于总线驱动电路,目前可达110个；报文标识符可达2032种(CAN2.0A)，而扩展(CAN2.0B)の报文标识符几乎不受限制.(2）CAN总线协议CAN协议以国际标准化组织の开放性互连模型为参照，规定了物理层、传输层和对象层，实际上相当于ISO网络层次模型中の物理层和数据链路层。

图3.9 为CAN总线网络层次结构,发送过程中，数据、数据标识符及数据长度，加上必要の总线控制信号形成串行の数据流，发送到串行总线上，接收方再对数据流进行分析，从中提取有效の数据。

CAN协议の一个最大特点是废除了传统の站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码，数据在网络上通过广播方式发送。

其优点是可使网络内の节点个数在理论上不受限制(实际中受网络硬件の电气特性限制），还可使同一个通信数据块同时被不同の节点接收，这在分布式控制系统中非常有用。

CAN 2。

0A版本规定标准CANの标识符长度为11位，同时在2.0 B版本中又补充规定了标识符长度为29位の扩展格式,因此理论上可以定义2の11次方或2の19次方种不同の数据块。

遵循CAN 2.0 B协议のCAN控制器可以发送和接收标准格式报文（11位标识符)或扩展格式报文(29位标识符），如果禁止CAN 2.0B 则CAN控制器只能发送和接收标准格式报文而忽略扩展格式の报文，但不会出现错误。

can总线通信协议实例1. 引言CAN（Controller Area Network）总线是一种主从式的串行通信协议，广泛应用于汽车、工业控制等领域。

本文将以汽车中的CAN总线通信协议为例，探讨其工作原理和应用。

2. CAN总线概述CAN总线是一种多主机、分布式控制系统中的通信网络，它采用串行通信方式，能够在复杂的电磁环境下可靠地传输数据。

CAN总线通信协议具有高抗干扰性、高可靠性和高实时性的特点，因此被广泛应用于汽车领域。

3. CAN总线通信协议CAN总线通信协议定义了数据帧的格式和通信规则，保证了不同节点之间的数据交换顺序和数据完整性。

3.1 数据帧格式CAN总线通信协议使用数据帧来传输数据，每个数据帧由以下几个部分组成：- 起始位（Start of Frame，SOF）：表示数据帧的开始。

- 标识符（Identifier）：用于标识数据帧的类型和发送方。

- 控制位（Control）：用于定义数据帧的类型和长度。

- 数据域（Data Field）：存放实际的数据。

- CRC（Cyclic Redundancy Check）：用于检验数据的正确性。

- 源地址（Source Address）和目标地址（Destination Address）：标识数据的发送方和接收方。

- 结束位（End of Frame，EOF）：表示数据帧的结束。

3.2 通信规则CAN总线通信协议采用CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）的方式进行通信。

具体而言，当一个节点要发送数据时，首先会监听总线上是否有其他节点正在发送数据，如果有，则暂时等待；如果没有，则开始发送数据。

同时，发送节点还会不断地检测总线上是否有冲突发生，如果发生冲突，则会停止发送，并等待一段时间后重新发送。

4. CAN总线在汽车中的应用CAN总线在汽车中的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：4.1 车载网络现代汽车中的各个电子控制单元（ECU）通过CAN总线进行通信，实现车内各个系统的协调工作。

can报文实例解析和canopen报文实例解析CAN（Controller Area Network）是一种用于汽车和其他工业应用的通讯协议。

它使用多主站结构，允许多个节点同时通讯。

而CANopen是CAN协议的一个应用层协议，用于扩展CAN通讯的应用范围。

对于CAN报文实例解析，它涉及到对实际接收到的CAN报文的解析过程。

这通常包括以下几个步骤：1.帧接收：当CAN控制器接收到一个帧时，它会将其存储在缓冲区中。

2.错误检查：CAN控制器会对接收到的帧进行错误检查，包括检查位错误、填充错误等。

3.帧处理：如果帧通过了错误检查，控制器会将其发送到应用层进行处理。

4.应用层解析：在应用层，根据CANopen协议或其他相关协议，解析出帧中的数据，并将其转换为有意义的信息。

对于CANopen报文实例解析，它是在CANopen协议的基础上进行的。

CANopen 定义了设备如何通过CAN总线进行通讯，包括设备如何发送和接收数据，以及如何处理错误等。

在CANopen报文实例解析中，通常需要遵循以下步骤：1.设备识别：首先确定接收到的CAN帧是哪个设备的消息。

2.节点通讯管理：根据CANopen协议，处理节点之间的通讯，包括数据请求和响应等。

3.数据解析：根据设备的对象字典（Object Dictionary）解析出实际的数据。

对象字典定义了设备中各种参数的地址和类型。

4.应用处理：将解析出的数据应用到实际的应用中，例如控制设备的动作等。

总的来说，无论是普通的CAN报文实例解析还是CANopen报文实例解析，关键在于正确地解析出帧中的数据，并根据相关协议进行相应的处理。

在实际应用中，解析过程可能会根据具体的设备和需求有所不同。

CAN总线读书笔记CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的，并最终成为国际标准。

CAN总线解决方案为嵌入式设计提供通信与连接，使其进入崭新阶段。

CAN串行总线协议是一款高速可靠的通信协议，创建最初用于汽车应用，如今已广泛用于需要达到1 Mbps比特率的稳健通信应用。

在产品设计中集成CAN协议将是在恶劣电气环境下实现高度实时通信功能的低成本的可靠途径。

CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。

采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义2或2个以上不同的数据块，这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。

数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。

同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。

CAN协议采用CRC检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。

CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一。

近年来广泛应用于汽车控制系统和工业控制系统领域。

下面我们可以看到CAN-BUS总线技术应用的具体案例。

案例1：电动汽车充电站换电站充电桩CAN总线管理系统方案背景介绍：电动汽车充电站是电动汽车发展和普及的重要基础支撑系统，也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。

现在通常的通电方式有3类，适用于不同的应用场合。

充电站通常主要提供快速充电服务，辅以用于慢速充电的充电桩；充电桩则只能提供慢速充电；换电站则提供为电动汽车更换电池的服务。

而这三类的充电方式都会同样使用到计算机作为管理核心，并且通过以太网来连接站内的各个功能部分，如计费和打印等计算机和系统。

can协议解析代码（原创实用版）目录1.Can 协议简介2.Can 协议的构成3.Can 协议解析的实现方法4.Can 协议解析代码示例5.总结正文一、Can 协议简介CAN（控制器局域网）协议是一种用于实时控制的串行通信协议，最初由德国的 Robert Bosch GmbH 公司于 1980 年代开发。

CAN 协议的主要优点是多主控制器结构、高噪声抑制能力和高可靠性。

这使得 CAN 协议广泛应用于汽车电子、工业自动化和其他实时控制系统中。

二、Can 协议的构成CAN 协议的基本构成包括：1.位级别：CAN 协议采用位级别（bit level）的通信方式，数据传输过程中按位发送和接收。

2.帧结构：CAN 协议的数据传输采用帧（frame）结构，每个帧包含了起始符、仲裁字段、控制字段、数据字段、CRC 字段、应答位和结束符。

3.仲裁机制：CAN 协议采用基于位级别的仲裁机制，确保在多主控制器结构中优先级最高的消息优先发送。

4.错误检测与处理：CAN 协议具有错误检测和错误处理功能，包括帧检验、应答位检验和 CRC 检验等。

三、Can 协议解析的实现方法CAN 协议解析的实现方法通常包括以下步骤：1.初始化：初始化 CAN 控制器，配置相关参数，如波特率、数据位等。

2.发送：将要发送的数据组装成 CAN 帧，并按照仲裁机制发送。

3.接收：接收 CAN 帧，并检查帧的完整性和正确性。

4.解析：对接收到的 CAN 帧进行解析，提取其中的数据和控制信息。

四、Can 协议解析代码示例这里以 Python 语言为例，使用 pycan 库进行 CAN 协议解析的简单示例：```pythonimport can# 初始化 CAN 控制器bus = can.Bus(channel="channel1")# 发送数据data = b"Hello, CAN!"bus.send(data)# 接收数据收到的数据 = bus.recv()# 解析数据解析后的数据 = can.decode(收到的数据，"channel1")print("解析后的数据：", 解析后的数据)```五、总结CAN 协议是一种重要的实时通信协议，广泛应用于各种控制系统中。

CAN及CANOPEN协议解析CAN（Controller Area Network）是一种用于实时应用的串行通信协议，最初由德国Bosch公司开发。

CAN协议主要用于汽车电子控制单元（ECU）之间的通信，但也被广泛应用于其他领域，如工业自动化和机械控制等。

CAN协议是一种基于事件触发的通信协议，其特点是高可靠性、实时性和抗干扰能力强。

CAN总线上的设备可以同时发送和接收数据，无需主从节点的切换，每个节点都有唯一的标识符，用于区分不同的设备。

CAN协议在物理层采用差分信号进行通信，具有抗干扰能力强的特点。

CAN总线上的设备通过发送和接收电平差分信号来进行通信。

其中，低电平表示逻辑1，高电平表示逻辑0。

由于采用了差分信号，CAN总线可以进行长距离传输，并且具有较高的抗干扰能力。

在数据链路层上，CAN协议采用了帧格式来进行数据的发送和接收。

CAN帧由多个字段组成，包括报文标识符（CANID）、控制位（控制帧或数据帧）、数据长度编码和数据域等。

CAN帧可以分为标准帧和扩展帧，标准帧有11位的CANID，而扩展帧有29位的CANID，扩展帧的CANID可以用于更灵活的数据传输。

CAN协议在应用层上定义了一些常用的通信协议，如CANopen。

CANopen是一种通用的高层协议，用于在CAN总线上实现设备之间的通信和数据交换。

CANopen协议定义了一套标准的对象字典，用于描述设备的功能和参数配置。

设备可以通过读写对象字典中的数据来实现通信和配置。

CANopen协议还定义了一套通信和设备管理的规则，包括心跳检测、节点状态和网络管理等。

这些规则确保了设备之间的可靠通信和及时响应。

CANopen协议还支持多种通信模式，如点对点、广播和组播，以满足不同应用场景的需求。

总之，CAN及CANopen协议是一种用于实时通信的串行通信协议，在汽车电子和工业控制等领域得到了广泛应用。

它们具有高可靠性、实时性和抗干扰能力强的特点，并且支持灵活的数据传输和设备管理。

几种CAN应用层协议介绍CAN（Controller Area Network）是一种专门用于高速通信的实时总线系统，在汽车领域被广泛应用。

为了实现CAN总线上的数据传输与通信，需要使用CAN应用层协议。

本文将介绍几种常见的CAN应用层协议，包括CANopen、DeviceNet和J1939。

一、CANopenCANopen是一种开放式的CAN应用层协议，在广泛应用于工业自动化领域。

它定义了一套标准的通信和设备配置方法，使得不同厂商的CAN设备可以进行互操作。

CANopen协议分为两个层次：通信层和对象字典层。

1. 通信层CANopen的通信层定义了一组规范的消息对象类型，包括消息ID、数据长度和数据内容等信息。

这些消息对象类型可以被设备和应用程序使用，用于进行数据的读取、写入和事件的触发等操作。

2. 对象字典层CANopen的对象字典层定义了一套用于描述设备的数据结构和功能的规范。

设备上的每个对象都有一个唯一的索引号，并包含了对象的属性、数据类型和访问权限等信息。

通过对象字典层，应用程序可以获取设备的状态信息、配置参数和执行控制命令等。

二、DeviceNetDeviceNet是一种用于工业自动化领域的CAN应用层协议，主要用于连接工业设备和控制器。

它的特点是简单易用、稳定可靠，并具有较强的扩展性。

DeviceNet定义了一套标准的通信和设备配置方法，可以支持不同类型的设备之间的互联互通。

DeviceNet协议基于主从结构，其中主节点负责进行总线控制和数据交换，从节点则负责执行具体的控制操作。

DeviceNet协议支持多种网络拓扑结构，包括线性拓扑、星型拓扑和树状拓扑等。

三、J1939J1939是一种广泛应用于商用车辆领域的CAN应用层协议，主要用于车辆电子系统之间的通信。

它是由卡车和汽车制造商共同制定的一套通信标准，包括消息格式、通信速率和设备标识等方面。

J1939协议定义了一套复杂的消息格式，包括消息ID、数据长度和数据内容等信息。