CAN总线物理层&基础特性
文章目录
- 1、物理层结构
- 2、基本特点
CAN(Controller Area Network)即控制器局域网,是一种能够实现分布式实时控制的串行通信网络。采用异步串行通信,没有时钟线,因此需要进行位同步。CAN总线标准只规定了物理层和数据链路层,需要用户自定义应用层。不同的CAN标准仅物理层不同。
1、物理层结构
1、CAN的物理层结构如下图所示,主要由微控制器、CAN控制器、CAN收发器组成,通过将报文转换为逻辑电平再转换为在CAN双绞线上传输的电信号。
2、CAN采用双绞线进行通信,主要目的是抗干扰(在一对双绞线中信号电流方向相反,产生的磁场可以相互抵消,加上屏蔽层并正确接地就可以实现电磁兼容)。在如下图双绞线,一般默认黄高绿低。
3、CAN采用双线差分电压,如下图所示:
隐性状态:CAN-H和CAN-L的对地电压均为2.5V,电压差为0V,数字信号用1来表示。
显性状态:CAN-H的对地电压为3.5V,CAN-L的对地电压为1.5V,电压差为2V,数字信号用0来表示1。
2、基本特点
- 总线上节点不分主从,节点数量上CAN网段最多的节点数为32个,可动态改变,组网灵活。(主要受到CAN收发器性能以及属于高速CAN还是低速CAN影响)
- 多主站结构,各节点平等,任一节点可在任一时刻主动发送。广播发送报文方式,可以被所有节点同时接收。
- 采用载波监听多路访问、逐位仲裁的非破坏性总线仲裁技术,优先级通过报文的标识符ID区分。
- 保证系统数据一致性。(接口抗电磁干扰能力、CRC循环冗余校验检错能力、错误报文自动重发、临时错误恢复、严重错误自动关闭)
- 直接通信距离最远10km,速率5Kb/s。
- 通信速率最高可达1Mb/s,距离40m。
- 末端要有120Ω终端电阻。