1. 历史背景
随着计算机硬件、软件及集成电路技术的迅速发展,消费类电子产品、嵌入式主板、汽车和工业应用等也发展迅速,从而对高速、高可靠和低成本的通信介质的要求也随之提高。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,它为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
在嵌入式硬件系统传输领域内,长期以来使用的通信标准,尽管被广泛使用,但是无法在需要使用大量的传感器和控制器的复杂或大规模的环境中使用。CAN总线就是为适应这种需要而发展起来的。
CAN是ControllerAreaNetwork的缩写,即“局域网控制器”的意思,可以归属于工业现场总线的范畴,通常称为CANBUS,即CAN总线,是目前国际上应用最为广泛的开放式现场总线之一。
CAN总线最早用在汽车电子领域,世界上一些著名的汽车制造厂商都采用CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。
CAN总线规范从CAN1.2规范发展为兼容CAN1.2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总线发展简史
1986年,Bosch在SAE(汽车工程人员协会)大会上提出CAN总线概念;
1987年,Intel推出第一片CAN控制芯片82526,随后Philips半导体也推出82C200;1993年,CAN的国际标准ISO11898/ISO11519公布。ISO11898为高速应用,ISO11519
为低速应用;
1994年开始有了国际CAN学术年会ICC。同年,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。
2. 国内外研究现状
在国内外的研究设计中CAN总线因具有突出的可靠性、实时性、灵活性
等优点而被广泛应用。CAN(Controller Area Network)总线是一种新型的现场总
线由于突出的性能、可靠性、实时性和灵活性其应用范围已扩大到航空航天、
工业控制、传感器等多种领域。通过报文滤波技术CAN总线无需专门的调度
可实现点对点、单对多及全局广播等多种方式的数据传输减少了系统软件运行
时的负担它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。其总线规
范现已被ISO国际标准组织制订为国际标准。
其主要特点如下
(1)采用全双工的通信方式无主从机之分可实现分布式系统
(2)最大传输速率1Mbps40m最远传输距离l0km5 kbps
(3)采用非破坏性总线优先级仲裁技术仲裁的依据是数据块的标识符
(4)采用面向控制的短帧结构数据段的长度为0_8字节实时性较高
(5)采用载波侦听和CRC校验技术具有较强的错误控制功能。
CAN总线因具有突出的可靠性、实时性、灵活性等优点而被广泛应用,而目前国
内采用RS-485系统的还比较多。而目前流行的CAN总线器件有2大类一类
是独立的CAN控制器另一类是带有片上CAN的微控制器如PSXC582等,
在国内外大多设计中基本采用灵活方便的独立CAN控制器SJAl000。
发展趋势:汽车技术的发展脚步远未停止,在主要以动力传动、车身控制、行驶安全性、多媒体传输为主要控制的目标的车载网络技术逐步完善、日益成熟的同时,又开始向汽车信息化时代迈进。可以预见,在不远的未来,汽车将进入Telematics技术为代表的信息化时代。 |