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巨川電氣--can總線與485總線有什么區(qū)別?

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巨川電氣--can總線與485總線有什么區(qū)別?    來源:lzzrhvn.cn


以往,PC與智能設(shè)備通訊多借助RS232、RS485、以太網(wǎng)等方式,主要取決于設(shè)備的接口規(guī)范。但RS232、RS485只能代表通訊的物理介質(zhì)層和鏈路層,如果要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向訪問,就必須自己編寫通訊應(yīng)用程序,但這種程序多數(shù)都不能符合ISO/OSI的規(guī)范,只能實現(xiàn)較單一的功能,適用于單一設(shè)備類型,程序不具備通用性。在RS232或RS485設(shè)備聯(lián)成的設(shè)備網(wǎng)中,如果設(shè)備數(shù)量超過2臺,就必須使用RS485做通訊介質(zhì),RS485網(wǎng)的設(shè)備間要想互通信息只有通過“主(Master)”設(shè)備中轉(zhuǎn)才能實現(xiàn),這個主設(shè)備通常是PC,而這種設(shè)備網(wǎng)中只允許存在一個主設(shè)備,其余全部是從(Slave)設(shè)備。而現(xiàn)場總線技術(shù)是以ISO/OSI模型為基礎(chǔ)的,具有完整的軟件支持系統(tǒng),能夠解決總線控制、沖突檢測、鏈路維護等問題?,F(xiàn)場總線設(shè)備自動成網(wǎng),無主/從設(shè)備之分或允許多主存在。在同一個層次上不同廠家的產(chǎn)品可以互換,設(shè)備之間具有互操作性。


CAN-bus(Controller Area Network)即控制器局域網(wǎng),是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。起先,CAN-bus被設(shè)計作為汽車環(huán)境中的微控制器之間通訊,在車載各電子控制裝置ECU之間交換信息,形成汽車電子控制網(wǎng)絡(luò)。它是一種多主方式的串行通訊總線,基本設(shè)計規(guī)范要求有較高的位速率,高抗干擾性,而且能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯誤。信號傳輸距離達到10Km時,仍然可提供高達5Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。由于CAN串行通訊總線具有這些特性,它很自然的在汽車、制造業(yè)以及航空工業(yè)中受到廣泛應(yīng)用。

        我們致力于發(fā)展中國的CAN-bus產(chǎn)品與應(yīng)用事業(yè)。到目前為止,我們已成功開發(fā)出一系列CAN-bus教學(xué)、接口、工具、應(yīng)用等產(chǎn)品,能夠為客戶提供從芯片、工具、模塊、軟件、方案、教學(xué)等各個方面的專業(yè)服務(wù),涉及CAN-bus多個行業(yè)與應(yīng)用領(lǐng)域。我們自主開發(fā)的多個CAN-bus型號產(chǎn)品已經(jīng)領(lǐng)先于國外技術(shù)水平,并已投入廣泛的實際應(yīng)用。


產(chǎn)品分類

 

 

類別產(chǎn)品分類描述CAN控制器獨立CAN控制器SJA1000 是一款獨立的CAN控制器,廣泛應(yīng)用于汽車和一般工業(yè)環(huán)境中的控制器局域網(wǎng)絡(luò)集成CAN控制器的單片機P87C591 是一個單片8 位高性能微控制器,具有片內(nèi)CAN 控制器。它采用了強大的80C51 指令集并成功地包含了SJA1000 CAN 控制器強大的PeliCAN 功能NXP集成CAN控制器的ARM芯片隨著CAN-bus的廣泛應(yīng)用,NXP推出的很多32位的ARM7芯片都集成有CAN控制器,方便開發(fā)、設(shè)計,而且節(jié)約了系統(tǒng)設(shè)計的成本TI集成CAN控制器的ARM芯片TI S2000系列和S8000系列ARM芯片都集成了CAN的控制器。廣泛應(yīng)用于汽車電子,運動控制,過程控制,以及醫(yī)療設(shè)備等要求低成本的嵌入式微控制器領(lǐng)域CAN收發(fā)器CAN收發(fā)器CAN收發(fā)器是CAN協(xié)議控制器和物理總線之間的接口。它可以為總線提供差動的發(fā)送功能,為控制器提供差動的接收功能,是CAN-Bus網(wǎng)絡(luò)中的必須設(shè)備隔離CAN收發(fā)器隔離CAN收發(fā)器是由廣州致遠電子有限公司研發(fā)的集成高速電氣隔離、電源隔離、CAN收發(fā)器、總線保護器件于一身的收發(fā)器模塊。是設(shè)計簡單、穩(wěn)定、可靠CAN-bus節(jié)點的理想選擇

 RS-232串口標(biāo)準(zhǔn)是種在低速率串行通訊種增加通訊距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。RS-232采取不平衡傳輸方式,即單端通訊。其收發(fā)端的數(shù)據(jù)信號都是相對于地信號的。所以其共模抑制能力差,再加上雙絞線的分布電容,其傳輸距離最大約為15M,最高速率為20KBPS,且其只能支持點對點通信。


  針對RS-232串口標(biāo)準(zhǔn)的局限性,人們又提出了RS-422,RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)。RS-485/422采用平衡發(fā)送和差分接收方式實現(xiàn)通信:發(fā)送端將串行口的TTL電平信號轉(zhuǎn)換成差分信號A, B兩路輸出,經(jīng)過線纜傳輸之后在接收端將差分信號還原成TTL電平信號。由于傳輸線通常使用雙絞線,又是差分傳輸,所以又極強的抗共模干擾的能力,總線收發(fā)器靈敏度很高,可以檢測到低至200mV電壓。故傳輸信號在千米之外都是可以恢復(fù)。RS-485/422最大的通信距離約為1219M,最大傳輸速率為 10Mb/S,傳輸速率與傳輸距離成反比,在100Kb/S的傳輸速率下,才可以達到最大的通信距離,如果需傳輸更長的距離,需要加485中繼器。RS-485采用半雙工工作方式,支持多點數(shù)據(jù)通信。RS-485總線網(wǎng)絡(luò)拓撲一般采用終端匹配的總線型結(jié)構(gòu)。即采用一條總線將各個節(jié)點串接起來,不支持環(huán)形或星型網(wǎng)絡(luò)。如果需要使用星型結(jié)構(gòu),就必須使用485中繼器或者485集線器才可以。RS-485/422總線一般最大支持32個節(jié)點,如果使用特制的485芯片,可以達到128個或者256個節(jié)點,最大的可以支持到400個節(jié)點。


485與232沒什么大的區(qū)別,就是電平信號的區(qū)別,加個轉(zhuǎn)換器OK搞定

CAN嘛,理論上也只是電平的區(qū)別,不過要復(fù)雜一些,但可靠一些,主要應(yīng)該是協(xié)議上的復(fù)雜 

CAN總線學(xué)習(xí)系列之二——CAN總線與RS485的比較

上一節(jié)介紹了一下CAN總線的基本知識,那么有人會問,現(xiàn)在的總線格式很多,CAN相對于其他的總線有什么特點?。窟@個問題問的好,所以我想與其它總線做一下比較,首先呢,就比較一下大家耳熟能詳?shù)?85總線,其實485總線只是一種電平標(biāo)準(zhǔn),并不是什么新的協(xié)議,與232差不多,當(dāng)然這么說不是很恰當(dāng),但是有助于大家理解。 


 下面開始比較了:


CAN(Controller Area Network)屬于現(xiàn)場總線的范疇,它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。較之目前RS-485基于R線構(gòu)建的分布式控制系統(tǒng)而言, 基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)在以下方面具有明顯的優(yōu)越性:


1) CAN控制器工作于多主方式,網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點都可根據(jù)總線訪問優(yōu)先權(quán)(取決于報文標(biāo)識符)采用無損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁方式競爭向總線發(fā)送數(shù)據(jù),且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼,而代之以對通信數(shù)據(jù)進行編碼,這可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數(shù)據(jù),這些特點使得CAN總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強,并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。而利用RS-485只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng),通信方式也只能以主站輪詢的方式進行,系統(tǒng)的實時性、可靠性較差。


2) CAN總線通過CAN控制器接口芯片82C250的兩個輸出端CANH和CANL與物理總線相連,而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài),CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證不會出現(xiàn)象在RS-485網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)系統(tǒng)有錯誤,出現(xiàn)多節(jié)點同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時,導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路,從而損壞某些節(jié)點的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動關(guān)閉輸出功能,以使總線上其他節(jié)點的操作不受影響,從而保證不會出現(xiàn)象在網(wǎng)絡(luò)中,因個別節(jié)點出現(xiàn)問題,使得總線處于“死鎖”狀態(tài)。


3) CAN具有完善的通信協(xié)議,可由CAN控制器芯片及其接口芯片來實現(xiàn),從而大大降低了系統(tǒng)的開發(fā)難度,縮短了開發(fā)周期,這些是只僅僅有電氣協(xié)議的RS-485所無法比擬的。


特性

 RS-485

 CAN-bus

單點成本

低廉

稍高

系統(tǒng)成本

較低

總線利用率

網(wǎng)絡(luò)特性

單主網(wǎng)絡(luò)

多主網(wǎng)絡(luò)

數(shù)據(jù)傳輸率

容錯機制

可靠的錯誤處理和檢錯機制

通訊失敗率

極低

節(jié)點錯誤的影響

導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓

無任何影響

通訊距離

<1.5km

可達10km5kbps

網(wǎng)絡(luò)調(diào)試

困難

非常容易

開發(fā)難度

標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議

標(biāo)準(zhǔn)CAN-bus協(xié)議

后期維護成本




我們總線學(xué)習(xí)板上CAN總線和RS485總線都有,您可以在學(xué)習(xí)中逐漸體會到這些區(qū)別,也會體會到CAN總線的優(yōu)越性。


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