车载网络: CAN (Control Area Network) 控制器局域网络
概述
CAN,全称 控制器局域网络 (Controller Area Network, CAN),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工作方式
通过一种类似于“会议”的机制实现通信。每一个会议参与人员都可以自由地提出会议议题(多主通信模式) [1]。
诞生
为了解决现代汽车中众多控制器及测试仪器之间的数据交换、实现数据共享并尽量避免过多占用邮箱的车辆空间,在车辆电控系统中引入了CAN总线技术 [1]。
汽车传统布线网络图 [2]:
汽车CAN总线布线网络图 [2]:
分层结构
CAN协议包括ISO/OSI参考模型中的最低两层 [1]:
- 数据链路层
- 物理层
优缺点
优点
- CAN总线的节点分成不同的优先级;
- 采用非破坏仲裁技术;
- 报文采用短帧结构,数据出错率极低;
- 节点在错误严重的情况下可自动关闭输出 [3]。
缺点
CAN现场总线作为一种面向工业底层控制的通信网络,其局限性也是显而易见的 [3]:
- 不能与Internet互连,不能实现远程信息共享;
- 不易与上位控制机直接接口;
- 现有的CAN接口卡与以太网网卡相比大都价格昂贵;
- CAN现场总线无论是其通信距离还是通信速率都无法和以太网相比。
成为车载网络协议主流
CAN为多主方式工作,所以与一般的通信总线相比,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性 [4]。因而成为车载网络协议的主流。
仿真软件
- CANOE [5]
- PFautoCAN [5]
- Simulink
Ref
- [1] 百度文库:车载网络技术(精简版)
- [2] 百度文库:车载网络技术
- [3] 面包板:TCP/IP总线与CAN总线优缺点对比
- [4] 百度知道:CAN总线和PROFIBUS总线的优缺点
- [5] 百度百科:车载网络
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