150C16NBD 控制模块

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CAN总线的工作原理

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(ISO11898)。是国际上应用最广泛的现场总线之一。 在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计 算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。近年来，其所具有的高可靠性和良好的错误检测能力受到重视，被广泛应用于汽车计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境。
CAN总线原理是通过CAN总线、传感器、控制器和执行器由串行数据线连接起来。它不仅仅是将电缆按树形结构连接起来,其通信协议相当于ISO/OSI参考模型中的数据链路层,网络可根据协议探测和纠正数据传输过程中因电磁干扰而产生的数据错误。CAN网络的配制比较容易,允许任何站之间直接进行通信,而无需将所有数据全部汇总到主计算机后再行处理。当CAN总线上的一个节点(站)发送数据时,它以报文形式广播给网络中所有节点。对每个节点来说,无论数据是否是发给自己的,都对其进行接收。每组报文开头的11位字符为标识符,定义了报文的优先级,这种报文格式称为面向内容的编址方案。

CAN信号可以使用双绞线、光纤等介质传输。具体信号也是逻辑电平，采用差分方式传输。两条线号线分别是CAN_H和CAN_L。H和L均为2.5V左右时，表示信号逻辑“1”，也称为“隐性”。采用CAN_H比CAN_L高表示逻辑“0”，称为“显性”，CAN_H=3.5V，CAN_L=1.5V。CAN总线采用CSMA/CD模式检测整个网络，只有当总线处于空闲状态时，才允许发送。当发生冲突时CAN收发器具备仲裁能力，仲裁规则根据每个设备的ID决定，ID越小优先权越高。

帧格式：

标准帧具有11bit识别符；扩展帧具有29bit标识符。

帧类型：

数据帧数据帧从发送器传输到接收器。由7个不同的位场组成：帧起始位、仲裁场、控制场、数据场、校验场、应答场、帧结尾。

数据场长度可以为0。

远程帧由总线单元发出，请求发送具有统一识别符的数据帧

错误帧任何节点检测到总线错误就发出错误帧

过载帧用以在先行和后续的数据帧之间附加一定延时