一、引言
- CAN協(xié)議簡介 :CAN(Controller Area Network)是一種用于汽車電子和工業(yè)自動化等領(lǐng)域的串行通信協(xié)議,由德國博世公司開發(fā)。CAN協(xié)議以其高可靠性、高速率、多主通信等特點,在分布式系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。
- 數(shù)據(jù)幀的重要性 :數(shù)據(jù)幀是CAN網(wǎng)絡(luò)中用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締卧?,其結(jié)構(gòu)設(shè)計和特性直接關(guān)系到整個網(wǎng)絡(luò)的通信效率和可靠性。
二、數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)
- 基本構(gòu)成 :CAN數(shù)據(jù)幀由多個部分組成,包括幀起始、仲裁段、控制段、數(shù)據(jù)段、CRC段、ACK段和幀結(jié)束。
- 幀起始 :表示數(shù)據(jù)幀的開始,通常為1位顯性位,用于同步各節(jié)點。
- 仲裁段 :包含ID(標(biāo)識符)和RTR(遠程發(fā)送請求位),用于確定幀的優(yōu)先級和類型(數(shù)據(jù)幀或遠程幀)。
- 控制段 :包含數(shù)據(jù)長度碼(DLC)和保留位,用于指示數(shù)據(jù)段的長度和保留未來使用。
- 數(shù)據(jù)段 :包含實際傳輸?shù)臄?shù)據(jù),長度可為0~8個字節(jié)。
- CRC段 :用于檢測數(shù)據(jù)傳輸過程中的錯誤,確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。
- ACK段 :用于確認接收方已正確接收數(shù)據(jù)幀。
- 幀結(jié)束 :表示數(shù)據(jù)幀的結(jié)束,通常為7個連續(xù)的隱性位。
- 標(biāo)準(zhǔn)幀與擴展幀 :CAN數(shù)據(jù)幀分為標(biāo)準(zhǔn)幀和擴展幀兩種類型,主要區(qū)別在于仲裁段的ID長度不同(標(biāo)準(zhǔn)幀為11位,擴展幀為29位)。
三、數(shù)據(jù)幀的特點
- 高效性
- 可靠性
- CRC校驗 :CRC段通過計算數(shù)據(jù)幀的校驗碼來檢測傳輸錯誤,確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。
- 自動重發(fā) :當(dāng)發(fā)送節(jié)點未收到ACK確認時,會自動重發(fā)數(shù)據(jù)幀,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/li>
- 差分信號傳輸 :CAN總線采用差分信號傳輸技術(shù),可以有效抵消噪聲和干擾,提高通信的抗干擾能力。
- 靈活性
- 多主通信 :CAN網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點可以隨時發(fā)送數(shù)據(jù)幀,無需預(yù)定時間片,支持多主通信模式。
- 廣播通信 :所有節(jié)點都可以接收發(fā)送到總線上的數(shù)據(jù)幀,但只有標(biāo)識符與自身匹配的節(jié)點才會處理數(shù)據(jù),實現(xiàn)靈活的通信方式。
- 可擴展性
- 標(biāo)識符擴展 :擴展幀提供了更長的標(biāo)識符(29位),支持更多的節(jié)點和更復(fù)雜的通信需求。
- 網(wǎng)絡(luò)拓撲靈活 :CAN總線網(wǎng)絡(luò)支持線性、星型等多種拓撲結(jié)構(gòu),可以根據(jù)實際需要進行靈活配置。
四、數(shù)據(jù)幀在CAN網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
- 汽車電子系統(tǒng) :CAN總線是汽車電子系統(tǒng)中最常用的通信協(xié)議之一,數(shù)據(jù)幀用于傳輸各種傳感器信號、控制指令等關(guān)鍵信息。
- 工業(yè)自動化 :在工業(yè)自動化領(lǐng)域,CAN總線用于連接各種設(shè)備和控制單元,實現(xiàn)高效、可靠的通信和數(shù)據(jù)傳輸。
- 航空航天 :在航空航天領(lǐng)域,CAN總線因其高可靠性和抗干擾能力而得到廣泛應(yīng)用,數(shù)據(jù)幀用于傳輸飛行控制、航姿導(dǎo)航等關(guān)鍵信息。
五、數(shù)據(jù)幀與其他通信協(xié)議的對比
- 與RS-485對比 :RS-485是一種常用的串行通信協(xié)議,但相比CAN總線,其數(shù)據(jù)傳輸速率較低,且不支持多主通信和優(yōu)先級機制。
- 與Ethernet對比 :Ethernet(以太網(wǎng))是一種廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,具有高速率、大容量等優(yōu)點,但相比CAN總線,其成本較高,且不適用于需要高可靠性和實時性的分布式系統(tǒng)。
六、結(jié)論
CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀以其高效性、可靠性、靈活性和可擴展性等特點,在汽車電子、工業(yè)自動化、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,CAN總線協(xié)議也在不斷演進和完善,以滿足更加復(fù)雜和多樣化的通信需求。未來,CAN總線將繼續(xù)在分布式系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用,推動各個領(lǐng)域的智能化和自動化進程。
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。
舉報投訴
-
數(shù)據(jù)傳輸
+關(guān)注
關(guān)注
9文章
1743瀏覽量
64332 -
工業(yè)自動化
+關(guān)注
關(guān)注
17文章
2157瀏覽量
67125 -
CAN網(wǎng)絡(luò)
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
44瀏覽量
16858 -
數(shù)據(jù)幀
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
43瀏覽量
6716
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
can標(biāo)準(zhǔn)幀和擴展幀區(qū)別
標(biāo)準(zhǔn)幀和擴展幀是用于在控制器局域網(wǎng)(CAN)中傳輸數(shù)據(jù)的兩種基本格式。它們在幀結(jié)構(gòu)、標(biāo)識符長度、數(shù)據(jù)
同一can網(wǎng)絡(luò)可以同時存在擴展幀和標(biāo)準(zhǔn)幀么
在同一個can網(wǎng)絡(luò)里,有4個設(shè)備,分別用A,B,C,D來表示。其中A是MCU的CAN,收發(fā)標(biāo)準(zhǔn)幀和擴展幀;B是收發(fā)標(biāo)準(zhǔn)
發(fā)表于 02-16 13:47
CAN協(xié)議的數(shù)據(jù)幀是如何構(gòu)成的
CAN協(xié)議具有哪些特點?CAN協(xié)議有哪幾種幀類型呢?CAN協(xié)議的數(shù)據(jù)
發(fā)表于 10-27 07:46
CAN總線過載幀及數(shù)據(jù)幀詳解
CAN:Controller Area Network,控制器局域網(wǎng)是一種能有效支持分布式控制和實時控制的串行通訊網(wǎng)絡(luò)。本文首先介紹了CAN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)傳輸,其次詳細的闡述了
CAN總線的特點/幀類型/應(yīng)用中的注意事項
CAN以其多主,高速(最高1Mbps),抗干擾的特性被廣泛應(yīng)用汽車及各種工業(yè)環(huán)境。在此我們主要介紹一下CAN總線的特點,幀類型,以及應(yīng)用中的注意事項。
發(fā)表于 01-05 10:37
?4094次閱讀
CAN標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀和擴展數(shù)據(jù)幀的區(qū)別
CAN協(xié)議可以接收和發(fā)送11位標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀和29位擴展數(shù)據(jù)幀,CAN標(biāo)準(zhǔn)
CAN協(xié)議數(shù)據(jù)幀的介紹
通過 CAN 總線傳輸數(shù)據(jù)是需要按照一定協(xié)議進行的,CAN 協(xié)議提供了 5種幀格式來傳輸數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)
can數(shù)據(jù)幀的標(biāo)準(zhǔn)格式
CAN(Controller Area Network)是一種廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)控制和通信領(lǐng)域的串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)。CAN數(shù)據(jù)幀是CAN總線
CAN通信協(xié)議中有哪幾種幀類型?CAN通信中幀格式的作用
CAN通信協(xié)議中有四種幀類型,分別是數(shù)據(jù)幀、遠程幀、錯誤幀和過載
請問用CAN存儲器存儲的CAN總線數(shù)據(jù)幀格式有哪些呢?
請問用CAN存儲器存儲的CAN總線數(shù)據(jù)幀格式有哪些呢? CAN總線是一種常用于汽車、工業(yè)控制和其他應(yīng)用領(lǐng)域的串行通信協(xié)議。在
CAN數(shù)據(jù)幀為什么要分這么多段,每一段都有什么作用?
CAN(Controller Area Network)是一種用于汽車和工業(yè)控制系統(tǒng)的通信協(xié)議。它具有高可靠性、實時性和靈活性等特點,被廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域。CAN數(shù)據(jù)
CAN數(shù)據(jù)幀的各個域及其作用
CAN(Controller Area Network)是一種用于汽車電子系統(tǒng)中的通信協(xié)議,它具有高可靠性、實時性和靈活性等特點。在CAN通信中,數(shù)據(jù)
can數(shù)據(jù)幀有哪幾個域組成
CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò))是一種基于消息傳遞的通信協(xié)議,廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)自動化和嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域。CAN協(xié)議的數(shù)據(jù)幀是用于傳輸信息的基本單
can標(biāo)準(zhǔn)幀和擴展幀能否共存
需要遵循一定的規(guī)則和約束。 CAN協(xié)議概述 CAN協(xié)議是一種基于消息的通信協(xié)議,它允許多個設(shè)備在同一總線上進行通信。CAN協(xié)議的主要特點是高可靠性、實時性和靈活性。
評論