現場工業總線CAN的初識

一.CAN總線初探

1.CAN總線的發展。

        Controller Area Network==就是我們常說的CAN總線。CAN總線作爲現場總線(Fieldbus)的一種,誕生於1986年的2月,由博世(Bosch)公司在底特律的SAE大會上推出。當時被稱爲“汽車串行控制器局域網“。該總線誕生的目的之一是解決在汽車中日益增加的電纜數量;更重要的是作爲一種具有載波檢測的仲裁機制,能夠保證優先級高的報文被無時延的傳輸,保證了汽車之間通信的實時性;而且其還摒棄了一般串行總線的單箇中央總線主控機制,實現了多主結構。最初的CAN只定義了OSI互連參考模型中的物理層以及數據鏈路層,隨着時間的檢驗,CAN總線不僅在汽車及交通業,在製造業自動化,鐵路自動化,樓宇自動化領域已經獨領風騷,針對CAN總線的應用層協議也陸陸續續的出現了。


    在20世紀90年代早期,博世CAN規範(CAN2.0)被提交給國際標準化組織,1993年十一月發佈了CAN的國際標準ISO11898.


2.CAN總線標準化。

    CAN總線的國際標準化組織ISO11898文件的內容主要包含了五個部分:
    1.數據鏈路層以及物理信令。這個部分介紹了相關的術語和定義以及CAN的基本感念,並主要針對CAN協議所實現的數據鏈路層以及物理層所提供的的服務原語以及語意進行定義,CAN總線的分層結構見下圖。
    

    2.高速通信的MAU.這部分定義了CAN總線上的速率上升到1Mbit/s的介質訪問單元和一些和一些媒體相關接口(MDI)特徵。內容包括差分信號的電壓值,以及阻值和容值。

    

    3.明確速度在40kbit/s到125kbit/s的CAN通信特徵及錯誤診斷恢復機制以及相應的媒體接口。這部分主要包含了MDI的說明,物理層錯誤定義以及PMA.

    4.時間觸發的通信機制。ISO 11898的這一部分規定了控制器局域網(CAN)中的時間觸發通信:支持分佈式實時控制和多路複用的串行通信協議。講述了CAN控制器在數據鏈路層之上,實現實時通信的細節。

    5.在低電壓模式下的高速通信MAU。這一部分作爲ISO11898-2的補充,爲了跟具有當總線沒有數據時進入低電壓模式的總線系統做兼容。所有物理層的實現都是遵從ISO11898-2的。

    除了ISO對CAN總線的相關協議描述,BOSCH公司發佈的《CAN Specification Version 2.0》對CAN總線也做出了全面的介紹,中文版的《CAN-bus 規範V2.0 版本》對了解CAN總線也會起到很大幫助。

    下一期我們針對具體的基於CAN的嵌入式產品,來說一下開發中的過程以及會遇到的問題和選擇。


發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章