由于CAN總線本身的特點(diǎn),其應(yīng)用范圍目前已不再局限于汽車行業(yè),而向自動(dòng)控制、航空航天等領(lǐng)域進(jìn)發(fā)。為增進(jìn)大家對(duì)CAN總線的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)CAN總線的工作原理、CAN總線和LIN總線的區(qū)別予以介紹。如果你對(duì)CAN總線具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、CAN總線的工作原理

CAN總線使用串行數(shù)據(jù)傳輸方式，可以1Mb/s的速率在40m的雙絞線上運(yùn)行，也可以使用光纜連接，而且在這種總線上總線協(xié)議支持多主控制器。 CAN與I2C總線的許多細(xì)節(jié)很類似，但也有一些明顯的區(qū)別。當(dāng)CAN總線上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)(站)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它以報(bào)文形式廣播給網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)。對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，無(wú)論數(shù)據(jù)是否是發(fā)給自己的，都對(duì)其進(jìn)行接收。每組報(bào)文開頭的11位字符為標(biāo)識(shí)符，定義了報(bào)文的優(yōu)先級(jí)，這種報(bào)文格式稱為面向內(nèi)容的編址方案。在同一系統(tǒng)中標(biāo)識(shí)符是唯一的，不可能有兩個(gè)站發(fā)送具有相同標(biāo)識(shí)符的報(bào)文。當(dāng)幾個(gè)站同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)總線讀取時(shí)，這種配置十分重要。

當(dāng)一個(gè)站要向其它站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，該站的CPU將要發(fā)送的數(shù)據(jù)和自己的標(biāo)識(shí)符傳送給本站的CAN芯片，并處于準(zhǔn)備狀態(tài)；當(dāng)它收到總線分配時(shí)，轉(zhuǎn)為發(fā)送報(bào)文狀態(tài)。CAN芯片將數(shù)據(jù)根據(jù)協(xié)議組織成一定的報(bào)文格式發(fā)出，這時(shí)網(wǎng)上的其它站處于接收狀態(tài)。每個(gè)處于接收狀態(tài)的站對(duì)接收到的報(bào)文進(jìn)行檢測(cè)，判斷這些報(bào)文是否是發(fā)給自己的，以確定是否接收它。由于CAN總線是一種面向內(nèi)容的編址方案，因此很容易建立高水準(zhǔn)的控制系統(tǒng)并靈活地進(jìn)行配置。我們可以很容易地在CAN總線中加進(jìn)一些新站而無(wú)需在硬件或軟件上進(jìn)行修改。當(dāng)所提供的新站是純數(shù)據(jù)接收設(shè)備時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議不要求獨(dú)立的部分有物理目的地址。它允許分布過(guò)程同步化，即總線上控制器需要測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，可由網(wǎng)上獲得，而無(wú)須每個(gè)控制器都有自己獨(dú)立的傳感器。

二、CAN總線和LIN總線有什么區(qū)別

1. 設(shè)計(jì)原理

CAN總線：

數(shù)據(jù)傳輸速率： CAN總線支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速率，從最低的10 kbps到最高的1 Mbps。

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)： 通常采用雙絞線結(jié)構(gòu)，支持多點(diǎn)通信。

錯(cuò)誤檢測(cè)： 具有強(qiáng)大的錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制，包括位錯(cuò)誤、幀錯(cuò)誤等。

仲裁機(jī)制： 使用基于優(yōu)先級(jí)的非破壞性總線仲裁機(jī)制。

LIN總線：

數(shù)據(jù)傳輸速率： 通常較低，標(biāo)準(zhǔn)LIN的速率為19.2 kbps，LIN 2.0可支持更高的速率。

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)： 采用單主多從的星型或樹型結(jié)構(gòu)。

錯(cuò)誤檢測(cè)： 錯(cuò)誤檢測(cè)能力較弱，主要依賴于校驗(yàn)和。

仲裁機(jī)制： 沒有像CAN那樣的復(fù)雜仲裁機(jī)制，通常由主節(jié)點(diǎn)控制通信。

2. 應(yīng)用場(chǎng)景

CAN總線：

動(dòng)力系統(tǒng)： 用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、變速箱控制單元等關(guān)鍵系統(tǒng)的通信。

底盤系統(tǒng)： 用于ABS、ESP等底盤控制系統(tǒng)。

車身電子： 用于車身控制模塊、信息娛樂系統(tǒng)等。

LIN總線：

低成本應(yīng)用： 用于車窗控制、車燈控制等低成本的車身電子系統(tǒng)。

傳感器網(wǎng)絡(luò)： 用于傳感器數(shù)據(jù)的收集，如溫度傳感器、壓力傳感器等。

輔助系統(tǒng)： 用于一些輔助系統(tǒng)，如雨刷控制、座椅調(diào)節(jié)等。

3. 性能特點(diǎn)

CAN總線：

高可靠性： 由于其強(qiáng)大的錯(cuò)誤檢測(cè)和處理能力，CAN總線在高可靠性要求的應(yīng)用中表現(xiàn)優(yōu)異。

實(shí)時(shí)性： 支持實(shí)時(shí)通信，適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)景。

網(wǎng)絡(luò)規(guī)模： 可以支持較大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，節(jié)點(diǎn)數(shù)量可達(dá)上百個(gè)。

LIN總線：

低成本： LIN總線的設(shè)計(jì)目標(biāo)是降低成本，適用于成本敏感的應(yīng)用。

簡(jiǎn)單性： 協(xié)議簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，適合簡(jiǎn)單的通信需求。

網(wǎng)絡(luò)規(guī)模： 通常網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小，節(jié)點(diǎn)數(shù)量有限。

4. 優(yōu)缺點(diǎn)

CAN總線：

優(yōu)點(diǎn)：

高可靠性和實(shí)時(shí)性。

支持復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜痛笠?guī)模節(jié)點(diǎn)。

強(qiáng)大的錯(cuò)誤檢測(cè)和仲裁機(jī)制。

缺點(diǎn)：

成本相對(duì)較高。

系統(tǒng)復(fù)雜，需要更多的開發(fā)和維護(hù)工作。

LIN總線：

優(yōu)點(diǎn)：

成本低廉，適合成本敏感的應(yīng)用。

協(xié)議簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。

適合簡(jiǎn)單的通信需求和小型網(wǎng)絡(luò)。

缺點(diǎn)：

可靠性和實(shí)時(shí)性不如CAN總線。

網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和節(jié)點(diǎn)數(shù)量有限。

錯(cuò)誤檢測(cè)能力較弱。

以上便是此次帶來(lái)的CAN總線相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)本文，希望大家對(duì)CAN總線已經(jīng)具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!