《工业通信与网络技术》第5章PPT文件格式下载.ppt
《《工业通信与网络技术》第5章PPT文件格式下载.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《工业通信与网络技术》第5章PPT文件格式下载.ppt（102页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
如如BENZ（奔奔驰驰）、BMW（宝宝马马）、PORSCHE（保保时时捷捷）、ROLIS-ROYCE（劳劳斯斯莱莱斯斯）、JAGUAR（美美洲洲豹豹）和和MAZDA（马自达）等都。
（马自达）等都。
哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所1概述概述uCAN与与其其他他现现场场总总线线相相比比，具具有有突突出出的的可可靠靠性、实时性和灵活性，其技术特点如下：
性、实时性和灵活性，其技术特点如下：
（1）CAN从从本本质质上上讲讲是是一一种种多多主主或或对对等等网网络络，网络上任一节点均可主动发送网络上任一节点均可主动发送报文报文。
（2）废废除除了了传传统统的的站站地地址址编编码码，而而代代之之以以对对通通信信数数据据进进行行编编码码；
通通过过报报文文过过滤滤，可可实实现现点点对对点点、多多点点播播送送（传传送送）、广广播播等等几几种种数数据据传送方式。
传送方式。
哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所1概述概述（3）采用采用短帧短帧结构，传输时间短，受干扰概率低。
结构，传输时间短，受干扰概率低。
（4）具具有有多多种种检检错错措措施施及及相相应应的的处处理理功功能能，检检错错效效果果极极好好，处处理理功功能能很很强强，保保证证了了通通信信的的高高可可靠靠性性。
位位错错误误和和位位填填充充错错误误检检测测、CRC校校验验、报报文文格格式式检检查和应答错误检测及相应的错误处理。
查和应答错误检测及相应的错误处理。
（5）通通信信介介质质（媒媒体体）可可为为双双绞绞线线、同同轴轴电电缆缆或或光光纤，选择灵活。
纤，选择灵活。
哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所1概述概述（6）总总线线长长度度可可达达10km（速速率率为为5kbps及及其其以以下下）；
网网络络速速度度可可达达1Mbps（总总线线长长度度为为40m及其以下）。
及其以下）。
（7）网网络络上上的的节节点点数数主主要要取取决决于于总总线线驱驱动动电电路路，目目前前可可达达110个个；
标标准准格格式式的的报报文文标标识识符符可可达达2032个个，而而扩扩展展格格式式的的报报文文标标识识符符的的个个数几乎不受限制。
数几乎不受限制。
哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所1概述概述（8）通通过过报报文文标标识识符符来来定定义义节节点点报报文文的的优优先先级级。
对对于于实实时时性性要要求求不不同同的的节节点点报报文文，可可定定义义不不同同级级别别的的优优先先级级，从从而而保保证证高高优优先先级级的的节节点点报报文文得得到到优优先先发发送。
送。
（9）采采用用非非破破坏坏性性逐逐位位仲仲裁裁机机制制来来解解决决总总线线访访问问冲冲突突。
通通过过采采用用这这种种机机制制，即即使使在在网网络络负负载载很很重重时时，也不会出现网络瘫痪现象。
也不会出现网络瘫痪现象。
（10）发发生生严严重重错错误误的的节节点点具具有有自自动动关关闭闭输输出出的的功功能能，以使总线上其他节点的通信能够继续进行。
以使总线上其他节点的通信能够继续进行。
哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所1概述概述uCAN最最初初虽虽然然是是为为汽汽车车的的监监测测、控控制制系系统统而而设设计计的的，但但由由于于它它在在性性能能、可可靠靠性性等等方方面面的的突突出出优优势势，现现已已广广泛泛应应用用于于航航天天、电电力力、石石化化、冶冶金金、纺纺织织、造造纸纸、仓仓储储等等行行业业。
如如在在自自动动化化仪仪表表、智智能能传传感感器器、数数控控机机床床、医医疗疗器器械械、机机器器人人、楼楼宇宇自自动动化化装装置置、火火车车、轮轮船船等等元元件件、设设备备、设设施施中中，CAN总总线线都都得得到到了了良良好好的应用。
的应用。
哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所2CAN节点的分层结构节点的分层结构哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所3CAN物理层物理层u3.1CAN总线典型电平总线典型电平哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所显性显性电平（电平（Dominant）：
逻辑）：
逻辑“0”隐性隐性电平（电平（Recessive）：
逻辑“1”ISO11898中规定：
中规定：
在隐性状态下：
VCAN-H=VCAN-L=2.5V，Vdiff=0V在在显显性性状状态态下下：
VCAN-H=3.5V，VCAN-L=1.5V，Vdiff=2V3.1总线典型电平总线典型电平哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所3.1总线典型电平总线典型电平哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所3.1总线典型电平总线典型电平哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所3.1总线典型电平总线典型电平哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所3.2CAN接插件管脚分配接插件管脚分配哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所3.3CAN总线终端电阻总线终端电阻u12010%，ISO11898哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所3.4CAN总线使用的编码总线使用的编码uNRZ编编码码（非非归归零零编编码码），采采用用位位填填充充规规则则编编码码（无无论论何何时时，当当发发送送器器在在将将被被发发送送的的位位流流中中检检测测到到数数值值相相同同的的5个个连连续续位位时时，会会自自动动地地在在实实际际的发送位流中插入一个补码位）。
的发送位流中插入一个补码位）。
3.5CAN总线的位速率总线的位速率u5k1M（bps）3.6CAN总线长度总线长度u40m10km哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所uCAN总线位速率与总线长度的关系：
总线位速率与总线长度的关系：
哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所主要影响因素：
主要影响因素：
u
（1）CAN总总线线要要求求发发送送器器在在发发送送每每一一位位的的同同时时，都都要要监监视视总总线线电电平平，用用以以确确定定是是否否发发送送器器竞竞争争发发送送权权失失败败，是是否否总总线线发发生生了位错误，是否获得了应答；
了位错误，是否获得了应答；
u
（2）为为实实现现
（1）中中的的目目的的，要要考考虑虑传传播播延延时时的的影影响响。
铜铜导导线线中中，电电信信号号的的传传播播速度是光速的速度是光速的2/3；
u（3）还还要要考考虑虑发发送送器器延延时时、接接收收器器延延时时，以及可靠采样的要求。
以及可靠采样的要求。
哈工大网络与电气智能化研究所3.7CAN总线的位定时总线的位定时哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所同同步步段段用用于于使使总总线线上上的的各各个个节节点点同同步。
期望有一个跳变沿位于此段内。
步。
传传播播段段用用于于补补偿偿网网络络内内的的物物理理延延时时。
它它是是信信号号在在总总线线上上传传播播时时间间的的两两倍倍与与输输入入比较器延时和输出驱动器延时之和。
比较器延时和输出驱动器延时之和。
哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所3.7CAN总线的位定时总线的位定时相相位位缓缓冲冲段段1和和相相位位缓缓冲冲段段2用用于于补补偿偿沿沿的的相相位位误误差差，使使总总线线上上的的各各个个节节点点同同步步。
通通过过重同步，这重同步，这2个时间段可被延长或缩短。
个时间段可被延长或缩短。
采采样样点点是是这这样样一一个个时时刻刻，在在此此时时刻刻上上，总总线线电电平平被被读读，并并被被理理解解为为其其自自身身位位的的数数值值。
它位于相位缓冲段它位于相位缓冲段1的终点。
的终点。
哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所3.7CAN总线的位定时总线的位定时信信息息处处理理时时间间是是由由采采样样点点开开始始、为为计计算算后续位电平而保留的时间段。
后续位电平而保留的时间段。
时时间间份份额额是是由由振振荡荡器器周周期期派派生生出出的的一一个个固定时间单元。
固定时间单元。
哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所3.7CAN总线的位定时总线的位定时u同步段：
同步段：
1个时间份额；
个时间份额；
u传播段：
传播段：
18个时间份额；
u相位缓冲段相位缓冲段1：
u相相位位缓缓冲冲段段2：
相相位位缓缓冲冲段段1和和信信息息处处理理时间的最大值；
时间的最大值；
u信息处理时间：
信息处理时间：
2个时间份额；
u时间份额总数：
时间份额总数：
825。
哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所3.7CAN总线的位定时总线的位定时u由由于于各各个个CAN节节点点所所使使用用的的振振荡荡器器频频率率不不可可能能都都是是精精确确的的理理想想值值，一一般般都都与与其其存存在在着着一一定定的的误误差差，使使得得发发送送器器与与接接收收器器各各自自对对位位时时间间的的理理解解实实际际上上存存在在差差异异。
又又由由于于CAN总总线线使使用用了了NRZ编编码码，若若没没有有一一定定的的位位定定时时机机制制，随随着着累累积积误误差差的的增增大大，终终归归会会使使接接收收器器错误地采样到总线上的其它位上。
错误地采样到总线上的其它位上。
u硬硬同同步步与与重重同同步步就就是是用用于于准准确确位位定定时时的的保保障机制。
障机制。
哈工大网络与电气智能化研究所哈工大网络与电气智能化研究所3.8CAN总线的位同步总线的位同步3.8CAN总线的位同步总线的位同步u硬硬同同步步：
只只发发生生在在帧帧起起始始的的位位置置。
硬硬同同步步后后，内内部部位位时时间间从从同同步步段段重重新新
升级会员 