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CAN总线专为汽车量身定做，充分考虑到了汽车上恶劣工作环境，比如点火线圈点火时产生的强大的反充电压，电涡流缓冲器切断时产生的浪涌电流及汽车发动机仓100℃左右的高温。 为防止汽车在使用寿命期内由于数据交换错误而对司机造成危险，汽车的安全系统要求数据传输具有较高的安全性。 如果数据传输的可靠性足够高，或者残留下来的数据错误足够低的话，这一目标不难实现。 从总线系统数据的角度看，可靠性可以理解为，对传输过程产生的数据错误的识别能力。 要对数据进行实时处理，就必须将数据快速传送，这就要求数据的物理传输通路有较高的速度。 在几个站同时需要发送数据时，要求快速地进行总线分配。

如果要确定CAN的残余错误概率，我们可将残留错误的概率作为具有80～90位的报文传送时位错误概率的函数，并假定这个系统中有5～10个站，并且错误率为1/1000，那么最大位错误概率为10—13数量级。 例如，CAN网络的数据传输率最大为1Mbps，如果数据传输能力仅使用50%，那么对于一个工作寿命4000小时、平均报文长度为 80位的系统，所传送的数据总量为9×1010。 在系统运行寿命期内，不可检测的传输错误的统计平均小于10—2量级。

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它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。 CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。 CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。 CAN总线协议已被国际标准化组织认证，技术比较成熟，控制的芯片已经商品化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的数据通讯。 CAN总线插卡可以任意插在PC AT XT兼容机上，方便地构成分布式监控系统。

网络节点目前可达 110个 ,报文标志符 2 032种 ( CAN2. 0A) ,扩展标准 ( CAN2. 0B)中报文标志符几乎不受限制。 CAN系统又分为高速和低速，高速CAN系统采用硬线是动力型，速度：500kbps，控制ECU、ABS等；低速CAN是舒适型，速度：125Kbps，主要控制仪表、防盗等。 在相邻的两条报文间有一很短的间隔位，如果这时没有站进行总线存取，总线将处于空闲状态。

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换句话说，一个系统按每年365天，每天工作8小时，每秒错误率为0. can 7计算，那么按统计平均，每1000年才会发生一个不可检测的错误。 以医疗设备为例，病理分布式监控系统分别由中央控制式的中央监控单元和现场采集单元。

一个快速变化的物理量，如汽车引擎负载，将比类似汽车引擎温度这样相对变化较慢的物理量更频繁地传送数据并要求更短的延时。 CAN总线适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量，实时性要求比较高，多主多从或者各个节点平等的现场中使用。 由于CAN为愈来愈多不同领域采用和推广，导致要求各种应用领域通信报文的标准化。

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在第二种方法中，总线按传送数据的基本要求分配给一个站，总线系统按站希望的传送分配（如：EthernetCSMA/CD）。 因此，当多个站同时请求总线存取时，总线将终止所有站的请求，这时将不会有任何一个站获得总线分配。 CAN具有较高的效率是因为总线仅仅被那些请求总线悬而未决的站利用，这些请求是根据报文在整个系统中的重要性按顺序处理的。 这种方法在网络负载较重时有很多优点，因为总线读取的优先级已被按顺序放在每个报文中了，这可以保证在实时系统中较低的个体隐伏时间。 CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。 随着计算机硬件、软件技术及集成电路技术的迅速发展，工业控制系统已成为计算机技术应用领域中最具活力的一个分支，并取得了巨大进步。

它接收来自位流处理器的出错报告，然后把有关错误统计告诉位流处理器和接口管理逻辑（IML）。 CAN总线控制器主要保证数据链路层和物理层的通信质量。 can （11）在检测到总线上11个连续的隐性位发送128次后，总线关闭节点将变为2个错误计数器均为0的错误激活节点。

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具有CAN总线工控机-科拉德工业计算机IPC-805A 轨道交通、医疗、航空航天、楼宇安防等行业需求的工控机的I/O接口具备1-2个CAN总线接口，一般是以DB9的形式可以连接不同的外置设备。 （8）当发送错误计数等于或大于128，或接收错误计数等于或大于128时，节点进入错误认,可状态，节点送出一个活动错误标志。 为了界定故障，在每个总线单元中都设有2个计数：发送出错计数和接收出错计数。

由于对系统可靠性和灵活性的高要求，工业控制系统的发展主要表现为：控制面向多元化，系统面向分散化，即负载分散、功能分散、危险分散和地域分散。 PCA82C250 是 CAN 控制器与物理总线之间的接口。 该器件对总线提供了差动发送能力，同时对CAN控制器提供了差动接收能力。 can 它可以用高达1Mbps的位速率在两条有差动电压的总线上传输数据，总线可连接 110 个节点。 总线驱动器PCA82C250 的功能参如图 3 所示。 错误激活单元可以照常参和总线通信，并且当检测到错误时，送出一个活动错误标志。

can: can背景引言

如果至少有一个站通过以上方法探测到 一个或多个错误，它将发送出错标志终止当前的发送。 这可以阻止其它站接收错误的报文，并保证网络上报文的一致性。 当大量发送数据被终止后，发送站会自动地重新发送数据。

同时,由于CAN总线本身的特点,其应用范围目前已不再局限于汽车行业,而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。 CAN已经形成国际标准,并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。 制造车间底层设备自动化，近几年仍是我国开展新技术研究和新技术应用工程及产品开发的主要领域，其市场需求不断增大且越发活跃，竞争也日益激烈。 伴随着工业机器人的产业化，目前机器人系统的应用大多要求采用机器人生产方式，这就要求多台机器人能通过网络进行互联。 随之而来的是，在实际生产过程中，这种连网的多机器人系统的调度、维护工作也变得尤为重要。

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这些也是CAN总线应用于众多领域，具有强劲的市场竞争力的重要原因。 小区智能化是一个综合性系统工程，要从其功能、性能、成本、扩充能力及现代相关技术的应用等多方面来考虑。 基于这样的需求，采用CAN技术所设计的家庭智能管理系统比较适合用于多表远传、防盗、防火、防可燃气体泄漏、紧急救援、家电控制等方面。 （5）在送出活动错误标志、认可错误标志或超载错误标志后，任何节点都最多允许连续7个显性位。 在检测到第11个连续显性位后，或紧随认可错误标志检测到第8个连续的显性位，以及附加的8个连续的显性位的每个序列后，每个发送器的发送错误计数都加8，并且每个接收器的接收错误计数也加8。 CAN协议可使用五种检查错误的方法，其中前三种为基于报文内容检查。

• 世界上一些著名的汽车制造厂商大都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。
• 换句话说，一个系统按每年365天，每天工作8小时，每秒错误率为0.
• 同时,由于CAN总线本身的特点,其应用范围目前已不再局限于汽车行业,而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。
• CAN技术的报文传输为多主方式工作，网络上任意节点均可在任意时刻主动地向网络上其它节点 发送信息，而不分主从。
• 为了界定故障，在每个总线单元中都设有2个计数：发送出错计数和接收出错计数。
• 尽管对现场总线的研究尚未能提出一个完善的标准，但现场总线的高性能价格必将吸引众多工业控制系统采用。

CAN通过这种编码规则检查错误，如果在一帧报文中有6个相同位，CAN就知道发生了错误。 CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。 分散式工业控制系统就是为适应这种需要而发展起来的。 这类系统是以微型机为核心，将 5C技术–COMPUTER（计算机技术）、CONTROL（自动控制技术）、COMMUNICATION（通信技术）、CRT（显示技术）和 CHANGE（转换技术）紧密结合的产物。 它在适应范围、可扩展性、可维护性以及抗故障能力等方面，较之分散型仪表控制系统和集中型计算机控制系统都具有明显的优越性。 另外，与其它现场总线比较而言，CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。

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CAN总线的帧类型分为 数据帧、远程帧、错误帧和过载帧。 典型的分散式控制系统由现场设备、接口与计算设备以及通信设备组成。 现场总线（FIELDBUS）能同时满足过程控制和制造业自动化的需要，因而现场总线已成为工业数据总线领域中最为活跃的一个领域。

为此，1991年 9月 PHILIPS SEMICONDUCTORS制订并发布了 CAN技术规范（VERSION 2.0）。 2.0A给出了曾在CAN技术规范版本1.2中定义的CAN报文格式，能提供11位地址；而2.0B给出了标准的和扩展的两种报文格式，提供29位地址。 此后，1993年11月ISO正式颁布了道路交通运载工具–数字信息交换–高速通信控制器局部网（CAN）国际标准（ISO11898），为控制器局部网标准化、规范化推广铺平了道路。 位流处理器（BSP）是一个控制发送缓冲器、接收FIFO和CAN总线之间数据流的程序装置。

can: can结语与展望

现场总线的研究与应用已成为工业数据总线领域的热点。 尽管对现场总线的研究尚未能提出一个完善的标准，但现场总线的高性能价格必将吸引众多工业控制系统采用。 同时，正由于现场总线的标准尚未统一，也使得现场总线的应用得以不拘一格地发挥，并将为现场总线的完善提供更加丰富的依据。 控制器局部网 CAN（CONTROLLER AERA NETWORK）正是在这种背景下应运而生的。 CAN是控制器局域网络的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准（ISO 11898），是国际上应用最广泛的现场总线之一。 CAN总线协议是建立在国际标准组织的开放系统 OSI 7 层互连参考模型基础之上的。

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例如标识符 、 、 can 发生位仲裁时， 报文将会被跟踪，而其余报文会被丢弃。 站2和站3报文的3、4、5位相同，直到第7位时，站3的报文才被丢弃。 注意，总线中的信号持续跟踪最后获得总线读取权的站的报文。 这种非破坏性位仲裁方法的优点在于，在网络最终确定哪一个站的报文被传送以前，报文的起始部分已经在网络上传送了。 所有未获得总线读取权的站都成为具有最高优先权报文的接收站，并且不会在总线再次空闲前发送报文。 CAN 是Controller Area Network 的缩写（以下称为CAN），是ISO国际标准化的串行通信协议。

在睡眠模式下，通过关断通信进行静态电流限制，在有需求的前提下，或者车辆还处于锁车模式，没有点火启动通信，成为唤醒模式。 该系统充分利用CAN技术的特点和优势，构成住宅小区智能化检测系统，系统集多表集抄、防盗报警、水电控制、紧急求助、煤气泄漏报警、火灾报警和供电监控子系统等功能，并提供远程通讯服务。 如前所述，被接收到的帧由接收站通过明确的应答来确认。 如果发送站未收到应答，那么表明接收站发现帧中有错误，也就是说，ACK场已损坏或网络中的报文无站接收。

国内在技术、设计和应用上进行网络总线的“深造”势在必行。 但这种方法存在一个问题，即一个发生错误的站将导致所有数据被终止，其中也包括正确的数据。 因此,如果不采取自监测措施，总线系统应采用模块化设计。 为此，CAN协议提供一种将偶然错误从永久错误和局部站失败中区别出来的办法。 这种方法可以通过对出错站统计评估来确定一个站本身的错误并进入一种不会对其它站产生不良影响的运行方法来实现，即站可以通过关闭自己来阻止正常数据因被错误地当成不正确的数据而被终止。 can 国际上一些著名的工程机械大公司都在自己的产品上广泛采用CAN总线技术，大大提高了整机的可靠性、可检测和可维修性，同时提高了智能化水平。

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