原创 CAN网络的技术特点及器件

CAN网络的技术特点及器件

国内传统的工业测控系统通信方式一般都采用BITBUS和RS485，其缺点是：

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2. 无法构成多主结构，主节点任务繁忙，一旦主节点出现故障就可能引起系统瘫痪； <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
   
   
3. 数据通信方式为命令响应式，数据传输效率降低，同时当下端出现异常时，数据不能立即上传，灵活性极差，不适于实时性要求较高的场合；
   
   
4. 物理层采用较陈旧的RS485规范，链路层为SDLC协议，总体来讲效率较低，灵活性差，尤其是错误处理能力不强。

　　　与上述通信方式相比，CAN具有以下特点：

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2. 采用通讯数据块编码，可实现多主工作方式，数据收发方式灵活，可实现点对点、一点对多点及全局广播等多种传输方式；可将DCS结构中主机的常规测试与控制功能分散到各个智能节点，节点控制器把采集到的数据通过CAN适配器发送到总线，或者向总线申请数据，主机便从原来繁重的底层设备监控任务中解放出来，进行更高层次的控制和管理功能，比如故障诊断、优化协调等；
   
   
3. 采用非破坏性基于优先权的总线仲裁技术，具有暂时错误和永久性故障节点的判别及故障节点的自动脱离功能，使系统其它节点的通信不受影响；同时CAN具有出错帧自动重发功能，可靠性高；
   
   
4. 信号传输用短帧结构（8字节），实时性好，受干扰的概率低，且具有极好的检错效果；
   
   
5. 不关闭总线即可任意挂接或拆除节点，增强了系统的灵活性和可扩展性；
   
   
6. 采用统一的标准和规范，使各设备之间具有较好的互操作性和互换性，系统的通用性好；
   
   
7. 通讯介质可采用双绞线，无特殊要求；现场布线和安装简单，易于维护，经济性好。

　　总之，CAN总线具有实时性强、可靠性高、结构简单、互操作性好、价格低廉等优点，克服了传统的工业总线的缺陷，是工业测控系统通信一种有效的解决方案。

CAN器件

　　CAN是基于ISO/OSI的网络层定义的，但其主要是采用三层网络的结构：物理层、数据链路层、应用层。其中应用层又包括了前两者之外其他多层的内容。因此，在器件方面就有三种不同的器件对应相应的层。对应物理层的是收发器（Transceiver），主要功能是位编码解码、位定时及同步等。对应数据链路层的器件是CAN控制器（Controller），主要功能是数据传输和远程数据请求服务、滤波及过载通知和恢复管理等。在应用层上主要是用户特殊的应用，对应的器件是MCU。

下面是一些主要的CAN总线器件产品:

集成CAN控制器的MCU

Philips ：　　80C591/592/598 XA C37
Intel :　　　　196CA/CB
Motorola ：　　68376 PowerPC 555
Infineon ：　　80C505CA/515C 80C164CA/167CS/167CR

独立的CAN控制器

Philips ：　　SJA1000 82C200
Intel ：　　　82527
Infineon ：　81C90/91

CAN收发器

PCA82C250
PCA82C251
PCA82C252
TJA1040
TJA1041
TJA1050
TJA1053
AU5790

 Sun Mar 4 2007

19:32:14 UTC+0800