什么是can總線？can總線是數(shù)字信號還是模擬信號

什么是can總線

　　CAN是控制器局域網絡（ControllerAreaNetwork，CAN）的簡稱，是由以研發(fā)和生產汽車電子產品著稱的德國BOSCH公司開發(fā)的，并最終成為國際標準（ISO11898），是國際上應用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。在北美和西歐，CAN總線協(xié)議已經成為汽車計算機控制系統(tǒng)和嵌入式工業(yè)控制局域網的標準總線，并且擁有以CAN為底層協(xié)議專為大型貨車和重工機械車輛設計的J1939協(xié)議。

　　CAN總線的特點

　?。?）多主機方式工作：網絡上任意節(jié)點可在任意時刻其他節(jié)點發(fā)送數(shù)據，通信方式靈活;

　?。?）網絡上每個節(jié)點都有不同的優(yōu)先級，可以滿足實時性的要求;

　?。?）采用非破壞性仲裁總線結構，當兩個節(jié)點同時向網絡上傳送信息時，優(yōu)先級高的優(yōu)先傳送;

　?。?）傳送方式有點對點、點對多點、點對全局廣播三種;

　　（5）通信距離可達6km;通信速率可達1MB/s;節(jié)點數(shù)可達110個;

　?。?）采用的是短幀結構，每幀有8個有效字節(jié);

　?。?）具有可靠的檢錯機制，使得數(shù)據的出錯率極低;

　?。?）當發(fā)送的信息遭到破壞后，可自動重發(fā);

　?。?）節(jié)點在嚴重錯誤時，會自動切斷與總線聯(lián)系，以免影響總線上其他操作。

　　CAN總線原理

　　CAN總線以廣播的方式從一個節(jié)點向另一個節(jié)點發(fā)送數(shù)據，當一個節(jié)點發(fā)送數(shù)據時，該節(jié)點的CPU把將要發(fā)送的數(shù)據和標識符發(fā)送給本節(jié)點的CAN芯片，并使其進入準備狀態(tài);一旦該CAN芯片收到總線分配，就變?yōu)榘l(fā)送報文狀態(tài)，該CAN芯片將要發(fā)送的數(shù)據組成規(guī)定的報文格式發(fā)出。此時，網絡中其他的節(jié)點都處于接收狀態(tài)，所有節(jié)點都要先對其進行接收，通過檢測來判斷該報文是否是發(fā)給自己的。

　　由于CAN總線是面向內容的編址方案，因此容易構建控制系統(tǒng)對其靈活地進行配置，使其可以在不修改軟硬件的情況下向CAN總線中加入新節(jié)點。

　　CAN總線的應用

　　CAN總線在組網和通信功能上的優(yōu)點以及其高性價比據定了它在許多領域有廣闊的應用前景和發(fā)展?jié)摿Α＿@些應用有些共同之處：CAN實際就是在現(xiàn)場起一個總線拓撲的計算機局域網的作用。不管在什么場合，它負擔的是任一節(jié)點之間的實時通信，但是它具備結構簡單、高速、抗干擾、可靠、價位低等優(yōu)勢。CAN總線最初是為汽車的電子控制系統(tǒng)而設計的，目前在歐洲生產的汽車中CAN的應用已非常普遍，不僅如此，這項技術已推廣到火車、輪船等交通工具中。

　?。?）CAN總線技術的應用：國外知名汽車基本都已經采用了CAN總線技術，例如沃爾沃、林肯、奧迪、寶馬等，而國內汽車品牌，例如奇瑞等公司也已經有幾款車型應用了總線技術。CAN總線技術就是通過遍布車身的傳感器，將汽車的各種行駛數(shù)據發(fā)送到“總線”上，在這個信息共享平臺上，凡是需要這些數(shù)據的接收端都可以從“總線”上讀取需要的信息，從而使汽車的各個系統(tǒng)協(xié)調運作、信息共享、保證車輛安全行駛、舒適和可靠。一般來說，越高檔的車配備的CAN_BUS數(shù)量越多，價格也越高，如途安、帕薩特等車型當中都配備了多個CAN總線。

　　（2）汽車CAN總線節(jié)點ECU的硬件設計：汽車CAN總線研發(fā)的核心技術就是對帶有CAN接口的ECU進行設計，其中ECU的CAN總線模塊由CAN控制器和CAN收發(fā)器構成。CAN控制器執(zhí)行完整的CAN協(xié)議，完成通訊功能，包括信息緩沖和接收濾波。CAN控制器與物理總線之間需CAN收發(fā)器作為接口，它實現(xiàn)CAN控制器與總線之間邏輯電平信號的轉換。

　?。?）CAN總線在國內自主品牌汽車中的應用：由于受成本控制、技術實力等因素的限制，CAN_BUS總線技術一般都出現(xiàn)在國外高端汽車，在A級及以下級別車型當中，該項技術大多出現(xiàn)在合資品牌當中，如POLO、新寶來等。在自主品牌中，采用CAN總線技術的車型中很少，風云2則是其中的代表車型。風云2CAN總線技術，可以實現(xiàn)發(fā)動機、變速箱、ABS、車身、儀表及其他控制器的通訊，做到全車信息及時共享。在風云2的組合儀表盤當中，階段里程、未關車門精確顯示、安全帶未系提醒等20多項信息全部可以顯示，比同級產品增加一倍，這樣增加了駕駛過程中的安全度。

　　can總線是數(shù)字信號還是模擬信號

　　can總線是數(shù)字信號，與一般的通信總線相比，CAN總線的數(shù)據通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性。由于其良好的性能及獨特的設計，CAN總線越來越受到人們的重視。

　　模擬信號和數(shù)字信號之間的區(qū)別

　　模擬信號指幅度的取值是連續(xù)的（幅值可由無限個數(shù)值表示）。時間上連續(xù)的模擬信號包括連續(xù)變化的圖像（電視、傳真）信號等。時間上離散的模擬信號是一種抽樣信號，它是對模擬信號每隔時間T抽樣一次所得到的信號，雖然其波形在時間上是不連續(xù)的，但其幅度取值是連續(xù)的，所以仍是模擬信號。

　　數(shù)字信號指幅度的取值是離散的，幅值表示被限制在有限個數(shù)值之內。二進制碼就是一種數(shù)字信號。二進制碼受噪聲的影響小，易于有數(shù)字電路進行處理，所以得到了廣泛的應用。

　　模擬通信的優(yōu)點是直觀且容易實現(xiàn)，但存在兩個主要缺點：（1）保密性差，模擬通信尤其是微波通信和有線明線通信，很容易被竊聽。只要收到模擬信號，就容易得到通信內容。（2）抗干擾能力弱，電信號在沿線路的傳輸過程中會受到外界的和通信系統(tǒng)內部的各種噪聲干擾，噪聲和信號混合后難以分開，從而使得通信質量下降。線路越長，噪聲的積累也就越多。

　　數(shù)字通信有如下優(yōu)點：（1）加強了通信的保密性。語音信號經A/D變換后，可以先進行加密處理，再進行傳輸，在接收端解密后再經D/A變換還原成模擬信號。（2）提高了抗干擾能力，尤其在中繼時，數(shù)字信號可以再生而消除噪聲的積累。（3）傳輸差錯可以控制，從而改善了傳輸質量。（4）便于使用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術來對數(shù)字信息進行處理。（5）可構建綜合數(shù)字通信網，綜合傳遞各種消息，使通信系統(tǒng)功能增強。但數(shù)字通信也存在缺點，例如：占用頻帶較寬，技術要求復雜，進行模/數(shù)轉換時會帶來量化誤差。

　　數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸?shù)南⒁话愣际请x散的，但也可能是連續(xù)的，若需要在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳誦模擬消息，則在發(fā)送段的信息源中應包括一個?！獢?shù)轉換裝置，而在接收端的收信者中包括一個數(shù)—模轉換裝置。考慮到現(xiàn)在有大量的模擬通信系統(tǒng)這個事實，目前還常常需要它來傳輸數(shù)字信號。這就需要對其做些改造，或者加裝數(shù)字終端設備。