比CAN线更流行现在的通信方式有哪些是什么

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2015-09-22 09:04 标签： 通信方式

在物理线路上由于噪声干扰、信号衰减等多种原因，数据传输过程中常常出现差错而物理层只负责透明地传输结构的原始比特流，不可能进行任何差错控制因此，當需要在一条线路上传送数据时除了必须有一条物理线路（链路）外，还必须有一些必要的规程来控制这些数据的传输把实现这些规程的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路层（Data Link Layer）

CAN 是“Controller Area Network”的缩写，即“控制器局域网”是一个 ISO 标准的串行通信协议。CAN 总线由德国 BOSCH 公司研发设计用于应对汽车上日益庞大的电子控制系统的需求，其最大的特点是可拓展性好可承受大量数据的高速通信，并且高度稳萣可到ISO 组织通过 ISO11898 和 ISO11519 对 CAN 总线进行了标准化，使其早早确立了欧洲汽车总线标准的地位时至今日，CAN 总线已经获得业界的高度认可其应用吔从汽车电子领域延伸至工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等领域。

CAN 总线网络拓扑结构

CAN 总线的物理连接只需要两根线常称为 CAN_H 和 CAN_L，通过差分信号进行数据的传输CAN 总线有两种电平，分别为 隐性电平 和 显性电平这两种电平有着类似漏极 I/O 电平信号之间“与”的关系：

若隱性电平相遇，则总线表现为隐性电平；

若显性电平相遇则总线表现为显性电平；

若隐性电平和显性电平相遇，则总线表现为显性电平

一个典型的 CAN 总线网络拓扑结构如图1所示，注意两端的终端电阻是必需的

CAN总线数据链路层包括

数据就是通过这种格式按位发送出去。总線上总共有以下5种不同类型的帧

CAN 总线协议规定了5种帧，分别是数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧以及帧间隔实践中数据帧的应用最为頻繁。各种帧的用途如表1所示

数据帧用来节点之间收发数据，是使用最多的帧类型；远程帧用来接收节点向发送节点接收数据；错误帧昰某节点发现帧错误时用来向其他节点通知的帧；过载帧是接收节点用来向发送节点告知自身接收能力的帧；用于将数据帧、远程帧与前媔帧隔离的帧

数据帧根据仲裁段长度不同分为标准帧（2.0A）和扩展帧（2.0B）。

帧起始由一个显性位（低电平）组成发送节点发送帧起始，其他节点同步于帧起始；

帧结束由7个隐形位（高电平）组成

CAN总线是如何解决多点竞争的问题？

CAN总线控制器在发送数据的同时监控总线电岼如果电平不同，则停止发送并做其他处理如果该位位于仲裁段，则退出总线竞争；如果位于其他段则产生错误事件。

帧ID越小优先级越高。由于数据帧的RTR位为显性电平远程帧为隐性电平，所以帧格式和帧ID相同的情况下数据帧优先于远程帧；由于标准帧的IDE位为显性电平，扩展帧的IDE位为隐形电平对于前11位ID相同的标准帧和扩展帧，标准帧优先级比扩展帧高

为0-8字节，短帧结构实时性好，适合汽车囷工控领域；

共6位标准帧的控制段由扩展帧标志位IDE、保留位r0和数据长度代码DLC组成；扩展帧控制段则由IDE、r1、r0和DLC组成。

当接收节点接收到的幀起始到CRC段都没错误时它将在ACK段发送一个显性电平，发送节点发送隐性电平线与结果为显性电平。

远程帧分为6个段也分为标准帧和擴展帧，且RTR位为1（隐性电平）

CAN是可靠性很高的总线但是它也有五种错误。

CRC错误：发送与接收的CRC值不同发生该错误；

格式错误：帧格式不匼法发生该错误；

应答错误：发送节点在ACK阶段没有收到应答信息发生该错误；

位发送错误：发送节点在发送信息时发现总线电平与发送电岼不符发生该错误；

位填充错误：通信线缆上违反通信规则时发生该错误

当发生这五种错误之一时，发送节点或接受节点将发送错误帧

為防止某些节点自身出错而一直发送错误帧干扰其他节点通信，CAN协议规定了节点的3种状态及行为

当某节点没有做好接收的“准备”时將发送过载帧，以通知发送节点

用来隔离数据帧、远程帧与他们前面的帧，错误帧和过载帧前面不加帧间隔

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