双通道CAN总线分析仪——USBCAN-II Pro
CAN通信技术概述:CAN ( Controller Area Network ) 即控制器局网络。由于其高性能、高可靠性、及独特的设计,CAN越来越受到人们的重视。国的产品采用了这一技术。CAN最初是由德国的BOSCH公司为汽车监测、控制系统而设计的。现代汽车越来越多地采用电子装置控制,如发动机的定时、注油控制,加速、刹车控制(ASC)及复杂的抗锁定刹车系统(ABS)等。由于这些控制需检测及交换大量数据,采用硬接信号线的方式不但烦琐、昂贵,而且难以解决问题,采用CAN总线上述问题便得到很好地解决。
1993年CAN 成为国际标准ISO11898(高速应用和ISO11519(低速应用)。CAN的规范从CAN 1.2 规范(标准格式)发展为兼容CAN 1.2 规范的CAN2.0规范(CAN2.0A为标准格式, CAN2.0B为扩展格式),目前应用的CAN器件大多符合CAN2.0规范。
CAN总线特点:CAN总线是一种串行数据通信协议,其通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的成帧处理,包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。CAN总线特点如下:(1)可以多主方式工作,网络上任意一个节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其他节点发送信息,而不分主从,通信方式灵活。( 2)网络上的节点(信息)可分成不同的优先级,可以满足不同的实时要求。( 3)采用非破坏性位仲裁总线结构机制,当两个节点同时向网络上传送信息时,优先级低的节点主动停止数据发送,而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据。(4)可以点对点、一点对多点(成组)及全局广播几种传送方式接收数据。(5)直接通信距离最远可达10km(速率5Kbps以下)。( 6)通信速率最高可达1MB/s(此时距离最长40m)。( 7)节点数实际可达110个。( 8)采用短帧结构,每一帧的有效字节数为8个。( 9)每帧信息都有CRC校验及其他检错措施,数据出错率极低。( 10)通信介质可采用双绞线,同轴电缆和光导纤维,一般采用廉价的双绞线即可,无特殊要求。( 11) 节点在错误严重的情况下,具有自动关闭总线的功能,切断它与总线的联系,以使总线上的其他操作不受影响。
CAN的起源:现代社会对汽车的要求不断提高,这些要求包括:极高的主动安全性和被动安全性;乘坐的舒适性;驾驶与使用的便捷和人性化;尤其是低排放和低油耗的要求等。在汽车设计中运用微处理器及其电控技术是满足这些要求的最好方法,而且已经得到了广泛的运用。目前这些系统有: ABS(防抱系统)、 EBD(制动力分配系统)、EMS(发动机管理系统)、多功能数字化仪表、主动悬、导航系统、电子防盗系统、自动空调和自动CD 机等
CAN技术的发展:20世纪80年代, Bosch的工程人员开始研究用于汽车的串行总线系统,因为当时还没有一个网络协议能完全满足汽车工程的要求。参加研究的还有Mercedes-Benz公司、 Intel公司,还有德国两所大学的教授。◆ 1986年, Bosch在SAE(汽车工程人员协会)大会上提出了CAN◆ 1987年, INTEL就推出了第一片CAN控制芯片—82526;随后Philips半导体推出了82C200。◆ 1993年, CAN的国际标准ISO11898公布从此CAN 协议被广泛的用于各类自动化控制领域1992年, CIA( CAN in Automation)用户组织成立,之后制定了第一个CAN应用层“CAL”。◆ 1994年开始有了国际CAN学术年会( ICC)。◆ 1994年美国汽车工程师协会以CAN为基础制定了SAEJ1939标准,用于卡车和巴士控制和通信网络。◆ 到今天,几乎每一辆欧洲生产的轿车上都有CAN;高级客车上有两套CAN,通过网关互联; 1999年一年就有近6千万个CAN控制器投入使用; 2000年销售1亿多CAN的芯片; 2001年用在汽车上的CAN节点数目超过1亿个 。◆ 但是轿车上基于CAN的控制网络自成系统,没有一个统一标准。基于CAN的应用层协议应用较通用的有两种: DeviceNet(适合于工厂底层自动化) 和 CANopen(适合于机械控制的嵌入式应用)。◆ 任何组织或个人都可以从DeviceNet供货商协会( ODVA)获得DeviceNet规范。购买者将得到无限制的、真正免费的开发DeviceNet产品的授权。◆ DeviceNet自2002年被确立为中国国家标准以来,已在冶金、电力、水处理、乳品饮料、烟草、水泥、石化、矿山等各个行业得到成功应用,其低成本和高可靠性已经得到广泛认同。