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),而向自動控制、航空航天等領(lǐng)域進(jìn)發(fā)。為增進(jìn)大家對CAN總線的認(rèn)識，本文將對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)。對每個節(jié)點(diǎn)來說，無論數(shù)據(jù)是否是發(fā)給自己的，都對其進(jìn)行接收。每組報(bào)文開頭的11位字符為標(biāo)識符，定義了報(bào)文的優(yōu)先級，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)識符是唯一的，不可能有兩個站發(fā)送具有相同標(biāo)識符的報(bào)文。當(dāng)幾個站同時(shí)競爭總線讀取時(shí)，這種配置十分重要。

當(dāng)一個站要向其它站發(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)。每個處于接收狀態(tài)的站對接收到的報(bào)文進(jìn)行檢測，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。它允許分布過程同步化，即總線上控制器需要測量數(shù)據(jù)時(shí)，可由網(wǎng)上獲得，而無須每個控制器都有自己獨(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。

錯誤檢測： 具有強(qiáng)大的錯誤檢測機(jī)制，包括位錯誤、幀錯誤等。

仲裁機(jī)制： 使用基于優(yōu)先級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)。

錯誤檢測： 錯誤檢測能力較弱，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)用場景

CAN總線：

動力系統(tǒng)： 用于發(fā)動機(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)大的錯誤檢測和處理能力，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，適用于對實(shí)時(shí)性要求高的場景。

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。

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。

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

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)大的錯誤檢測和仲裁機(jī)制。

缺點(diǎn)：

成本相對較高。

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)議簡單，易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。

適合簡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。

錯誤檢測能力較弱。

以上便是此次帶來的CAN總線相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對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，將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!