CAN总线及CAN通信协议的分析讲课教案.pptx

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,系统结构研究室,#,单击此处编辑母版标题样式,CAN,总线及,CAN,通信协议的分析,报告人：张曦,指导老师：梁华国,系统结构研究室,1,主要内容,背景知识介绍,1,CAN,总线介绍,2,CAN,总线通信协议,3,总结,4,系统结构研究室,2,背景知识介绍,系统结构研究室,3,建筑总线,工业总线,长距离，大范围，底层控制总线以千米为单位,中短距离，中小范围，底层控制总线以百米为单位,系统容量巨大，,1,万个控制点,系统容量中小，,1,千个控制点,自由拓扑结构，以建筑物物理布局为主,以,DDC,终控端为中心，星形结构为主,“多主”智能终端模式无需中控总机支持,“主从”模式，必须中控主机支持,应用环境：普通民宅或办公室，民用电网及电气设备，干扰源相对较低。,应用环境：工业领域及工业设备，干扰源强。,中低信息传送速度，以,ms,为单位,高信息传送速度，以,ns,为单位,总结：,1.,低速，简单的总线报文设计，决定了大范围，长距离，高容量的系统特性。,2.,多主模式，无中控主机支持。决定了自由拓扑的布线模式。,3.,大范围，高容量，决定了组建更大型控制网络的简单性，一般采用上下级结构即可。,总结：,1.,高速，复杂的总线报文设计，决定了小范围，低容量的系统特性。,2.,主从模式，必须中央主机支持。决定了星形结构或环形结构的布线模式。,3.,小范围，低容量的系统特性，又决定了组建大型控制网络的复杂性，多采用,3,级,/,多级网络架构。,背景知识介绍,/,国内：,楼宇自控,/,自控化概念仍处于空调,/,供暖系统、上下水系统、通风系统范围。以楼（层）控制单位，采用工业总线模式集中控制，如,C-Bus,CAN,总线，,485,协议等,我国与欧美,国家技术对比,欧美：,用户个性化控制由专业的建筑总线完成，与工业总线系统共同组成完整的楼宇自控系统，两者在监控总机中，通过国际标准的接口协议，与其他弱电系统共同组成一套智能化楼宇监控系统。,系统结构研究室,4,背景知识介绍,系统结构研究室,5,主要内容,背景知识介绍,1,CAN,总线介绍,2,CAN,总线通信协议,3,总结,4,系统结构研究室,6,CAN,总线介绍,系统结构研究室,7,CAN,是控制网络,Control Area Network,的简称，最早由德国,BOSCH,公司推出，用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信。其总线规范现已被,ISO,国际标准组织制订为国际标准，得到了,Motorola,、,Intel,、,Philips,、,Siemens,、,NEC,等公司的支持，已广泛应用在离散控制领域。,CAN,协议也是建立在国际标准组织的开放系统互连模型基础上的，不过，其模型结构只有,3,层，只取,OSI,底层的物理层、数据链路层和顶上层的应用层。其信号传输介质为双绞线，通信速率最高可达,1Mbps/40m,，直接传输距离最远可达,1 0km/kbps,可挂接设备最多可达,110,个。,CAN,的信号传输采用短帧结构，每一帧的有效字节数为,8,个，因而传输时间短，受干扰的概率低。当节点严重错误时，具有自动关闭的功能以切断该节点与总线的联系，使总线上的其它节点及其通信不受影响，具有较强的抗干扰能力。,CAN,支持多主方式工作，网络上任何节点均在任意时刻主动向其它节点发送信息，支持点对点、一点对多点和全局广播方式接收,/,发送数据。它采用总线仲裁技术，当出现几个节点同时在网络上传输信息时，优先级高的节点可继续传输数据，而优先级低的节点则主动停止发送，从而避免了总线冲突。,已有多家公司开发生产了符合,CAN,协议的通信芯片，如,Intel,公司的,82 52 7,，,Motorola,公司的,MC68HC05X4,，,Philips,公司的,82 C2 50,等。还有插在,PC,机上的,CAN,总线接口卡，具有接口简单、编程方便、开发系统价格便宜等优点。,CAN,总线介绍,报文的优先权,保证延时时间,设置灵活,错误的检测和标定,系统宽数据的连续性,CAN,总线,的属性,系统结构研究室,8,多主机,CAN,总线介绍,系统结构研究室,9,主要内容,背景知识介绍,1,CAN,总线介绍,2,CAN,总线通信协议,3,总结,4,系统结构研究室,10,CAN,总线通信协议,数据帧,过载帧,远程帧,错误帧,系统结构研究室,11,CAN,的报文格式组成：,CAN,总线通信协议,系统结构研究室,12,数据帧：数据帧将数据从发送器发送到各个接收器。,CAN,总线通信协议,系统结构研究室,13,标准,帧与拓展帧在仲裁域的区别,：,CAN,总线通信协议,系统结构研究室,14,远程帧：远程帧请求具有相同标识符的数据帧发送。,CAN,总线通信协议,系统结构研究室,15,错误帧：任何节点在检测到总线错误时就发送错误帧。,过载帧：过载帧用于在现行的和后续的数据帧（或远程帧）之间提供附加的延时。,主要内容,背景知识介绍,1,CAN,总线介绍,2,CAN,总线通信协议,3,总结,4,系统结构研究室,16,总结,1,2,3,系统结构研究室,17,a.,介绍了建筑总线与工业总线间的区别,b.,对比国内与欧美目,前在建筑总线技术,差别,a.,介绍了,CAN,总线的,背景与特点,b.,介绍了,CAN,总线的,通信协议,a.,本次报告的意义,b.,探讨今后的研究,方向,Thank You,系统结构研究室,18,