CAN协议及标准规格.pdf

CAN（Controller Area Network）是控制器局域网络的缩写，是ISO国际标准化的串行通信协议。CAN协议最初由德国博世公司于1986年针对汽车行业提出，旨在减少线束数量并通过多个局域网络实现大量数据的高速通信。随后，CAN协议通过ISO11898和ISO11519标准进行了标准化，目前在欧洲已成为汽车网络的标准协议。 CAN协议的特点主要表现在其网络化应用，它支持多个设备之间进行数据交换，且具有高性能和可靠性。CAN广泛应用于包括工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等在内的多个领域。CAN总线网络通过网关连接多个局域网，实现数据交换，大幅度减少了车辆内部的线束数量，同时也增强了系统的可靠性和通信效率。 在介绍CAN协议时，不能不提到它的通信结构和协议的基本概念。CAN协议使用非破坏性仲裁方法处理总线访问冲突，确保网络中最高优先级的信息可以优先传输。它支持两种帧格式：数据帧和遥控帧。数据帧用于传输数据，遥控帧用于请求数据。此外，错误检测机制也是CAN协议的核心之一，包括错误帧、过载帧以及位填充等技术，确保通信的正确性和可靠性。错误帧用于报告检测到的错误，过载帧用于通信时延，而位填充技术则用于确保数据帧和遥控帧的同步，防止位错误。 在标准规格方面，ISO11898和ISO11519是两个重要的标准。ISO11898标准主要针对高速CAN网络（最高1Mbps），适用于汽车和一般工业应用；而ISO11519标准则主要针对低速CAN网络（最高125kbps），适用于车身控制等应用。两者的主要差异在于支持的最大速度、总线长度和物理层技术等。 CAN协议具有多项错误检测机制，如循环冗余检查（CRC）和帧检查序列（FCS）等。当节点检测到错误时，会根据错误的严重程度，发出相应的错误帧。此外，CAN协议还具有位时序技术，确保各个节点能准确同步，以及硬件同步和再同步等机制，调整节点之间的同步规则，保证数据传输的准确性。 了解了CAN协议的基础知识，还需要掌握一些实际应用中的注意事项。例如，使用具有CAN功能的产品时，厂商一般不承担任何责任，这意味着设计和实施通信网络时，工程师需要充分理解协议规范和网络设计原则，以避免潜在的通信错误和设备故障。因此，对于CAN总线初学者来说，充分学习和实践是十分必要的。通过研究CAN协议及标准规格，初学者可以更好地理解CAN通信的工作原理、通信机制以及如何在特定应用中实现和维护CAN通信网络。