2017年1月12日 星期四

CAN bus (Controller Area Network) - 概述

● 一種差動串列協定,提供高安全及有效率的即時控制。具備了強大的偵錯和優先權判機制,這樣的機制下,網路訊息的傳輸變的更可靠而有效率

● 利用訊息識別(Message Identifier)來定義內容和資訊的優先順位,以進行資訊的傳遞

● CAN BUS優點

1. 低成本:
CAN具有的完善的通信協定,由CAN控制器晶片及其介面晶片來實現,降低系統開發難度,縮短了開發周期

2. 高的BUS利用率:
CAN的所有節點共用一條BUS,可以任意的增加或減少節點(不得超過最大節點數)。

3. 遠的數據傳輸距離:
CAN的最大傳送距離為 10KM,此時的最大數據傳輸率為 5K bit/s

4. 高的數據傳輸率:
CAN的最大數據傳輸率為 1M bit/s,此時的最大傳送距離為 30M

5. 根據報文的ID決定接收或屏蔽該報文:
每個CAN上的節點都能收到所有的報文,每一筆資料均由標誌符(ID)來指定功能訊息、 優先級訊息,可以支援任意的增加或刪除節點,以及由節點自行判斷各訊息的優先程度,使CAN匯流排構成的網路各節點之間的資料通信即時性強,提高系統的可靠性和系統的靈活性

6. 可靠的錯誤處理與偵錯機制:
CAN BUS針對硬體和軟體均設計有偵錯機制

7. 發送的訊息遭到破壞後可自動重發: 
當偵測到發送失敗,不論是優先權不足或是BUS ERROR,會自動重發訊息

8. 節點在錯誤嚴重的情況下具有自動退出總線的功能:
當某一節點的硬體或軟體不良造成 BUS 有嚴重的錯誤時,會自動將自己關閉,避免影響其它節點的傳輸

● CAN BUS與一般的傳輸介面不相同的地方
1. 報文優先權 (prioritization of messages):
依據報文的優先權來傳遞資料
2. 保證延遲時間 (guarantee of latency times):
CAN BUS可以在一定的研遲時間,自行將訊號同步
3. 設置靈活 (configuration flexibility):
可以任意的增加或刪除節點
4. 時間同步的多點接收 (multicast reception with time synchronization):
送出的資料每個節點都會接收,非點對點傳輸
5. 多主機 (multimaster):
每個節點都是主機 (Master),無主僕之分
6. 錯誤偵測和標定 (error detection and signaling):
會自動偵錯並記錄次數。

7. 總線一有空就自動傳送被破壞的報文:
當傳送有誤時會自動再送,而非回應無法傳送

8. 將節點的暫時性與永久性錯誤分開,並且可以自動關閉錯誤節點 : 遇到節點嚴重錯誤,會自動關閉節點,待特定條件後重開

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