(I) Características do barramento CAN
CAN é a abreviatura de Controller Area Network (CAN), que foi desenvolvida pela BOSCH, uma empresa alemã famosa pelo desenvolvimento e produção de eletrônicos automotivos, e eventualmente se tornou um padrão internacional (ISO11898). É um dos barramentos de campo mais utilizados no mundo. Na América do Norte e na Europa Ocidental, o protocolo de barramento CAN tornou-se o barramento padrão para sistemas de controle de computadores automotivos e LANs de controle industrial incorporadas, e tem o protocolo J1939 projetado especificamente para caminhões grandes e veículos de máquinas pesadas com CAN como protocolo subjacente. Nos últimos anos, sua alta confiabilidade e boa capacidade de detecção de erros têm sido enfatizadas, e é amplamente utilizado em sistemas de controle de computador automotivo e ambientes industriais com temperaturas ambientes adversas, forte radiação eletromagnética e alta vibração.
Características:
Longa distância de transmissão (até 10Km) e taxa de transmissão rápida (até 1MHz bps);
Um único barramento pode conectar até 110 nós e o número de nós pode ser facilmente expandido;
Estrutura-múltipla, status igual de cada nó, rede regional conveniente, alta utilização de barramento;
Tecnologia de arbitragem de barramento de alto-tempo real e não{1}}destrutiva, nós de alta prioridade sem demora;
Os nós CAN com erro desligarão automaticamente e cortarão a conexão com o barramento, sem afetar a comunicação do barramento;
A mensagem é uma estrutura de quadro curto e uma soma de verificação CRC de hardware, a probabilidade de interferência é pequena, a taxa de erro de dados é extremamente baixa;
Detecta automaticamente se a mensagem foi enviada com sucesso ou não, podendo ser retransmitida automaticamente por hardware, portanto a confiabilidade da transmissão é muito alta;
Função de filtragem de mensagens de hardware, recebe apenas as informações necessárias, reduz a carga da CPU, simplifica a preparação do software;
(II) Características do barramento RS485
O RS-485 adota o modo de operação half{2}}duplex e suporta comunicação de dados multiponto. A topologia de rede de barramento RS-485 geralmente adota uma estrutura de tipo de barramento correspondente ao terminal. Ou seja, um barramento é usado para conectar cada nó em série e não suporta rede em anel ou estrela. O RS-485 adota transmissão balanceada e recepção diferencial, por isso tem a capacidade de suprimir a interferência de modo comum. Além disso, o transceptor de barramento tem alta sensibilidade, pode detectar tensões tão baixas quanto 200mv, para que o sinal de transmissão possa ser restaurado além do quilômetro. Alguns transceptores RS-485 modificam a impedância de entrada para permitir que até oito vezes o número de nós sejam conectados ao mesmo barramento. A aplicação mais comum do RS-485 é a comunicação dentro de controladores lógicos programáveis em ambientes industriais.
Características elétricas RS-485: a diferença de tensão entre as duas linhas varia de ± (2-6) V que o nível do sinal da interface é reduzido, não é fácil danificar o circuito de interface do chip e o nível é compatível com o nível TTL, pode ser conveniente conectar com circuitos TTL;
A taxa máxima de transmissão de dados do RS-485 é de 10Mbps;
A interface RS-485 é o uso de driver balanceado e combinação de receptor diferencial, capacidade seca de modo anti-comum-para melhorar, ou seja, boa interferência anti-ruído;
A distância máxima de transmissão da interface RS{11}}485 é padronizada em 4.000 pés, mas na prática pode ser de até 3.000 m. A interface RS-485 permite a conexão de até 128 transceptores no barramento. A interface RS-485 permite que até 128 transceptores sejam conectados ao barramento, ou seja, possui capacidade multiestação, mas apenas um transmissor pode transmitir no barramento RS-485 por vez;
A interface RS-485 tem boa resistência à interferência de ruído, longa distância de transmissão e capacidade multiestações e outras vantagens a tornam a interface serial preferida;
Interface RS485 composta de rede half{1}}duplex, geralmente apenas dois fios de conexão, a interface é de transmissão de par trançado blindado.
(III) Aplicações de barramento CAN e barramento RS485
No passado, a comunicação entre PC e dispositivos inteligentes era feita com a ajuda de RS232, RS485, Ethernet e outros métodos, dependendo principalmente das especificações da interface do dispositivo. Mas RS232, RS485 só podem representar a comunicação da camada de mídia física e da camada de link. Se você deseja obter acesso bidirecional aos dados, deve escrever seus próprios aplicativos de comunicação, mas a maior parte deste programa não pode atender às especificações ISO/OSI, só pode atingir uma única função, para um único tipo de equipamento, o programa não tem generalidade.
Nos dispositivos RS232 ou RS485 em uma rede de dispositivos, se o número de dispositivos for superior a 2, é necessário usar RS485 como meio de comunicação, equipamento de rede RS485 para interoperar com as informações somente através do dispositivo "principal (mestre)" pode ser realizado, o dispositivo principal geralmente é um PC, e este dispositivo Este dispositivo mestre geralmente é um PC, e este tipo de dispositivo só permite a existência de um dispositivo mestre na rede, e o resto são todos de dispositivos (escravos). A tecnologia Fieldbus é baseada no modelo ISO/OSI, com um sistema completo de suporte de software para solucionar problemas de controle de barramento, detecção de conflitos, manutenção de links e outros. Os dispositivos Fieldbus formam automaticamente uma rede, não há dispositivos mestre/escravo ou permitem a existência de múltiplos mestres. No mesmo nível, produtos de diferentes fabricantes podem ser intercambiados e os dispositivos são interoperáveis entre si.
Hoje em dia existem muitos formatos de barramento, quais são as características do CAN em comparação com outros barramentos? Em primeiro lugar, compare o barramento 485 familiar, o barramento 485 é apenas um padrão de nível, não um novo protocolo, e 232 é quase o mesmo, é claro, então isso não é muito apropriado, mas ajuda você a entender.
(IV) Barramento CAN PK RS485
CAN (Controller Area Network) pertence à categoria fieldbus, é um suporte eficaz para controle distribuído ou controle-em tempo real da rede de comunicação serial. Comparado com o atual sistema de controle distribuído RS-485 baseado na linha R, o sistema de controle distribuído baseado no barramento CAN tem superioridade óbvia nos seguintes aspectos:
(1) O controlador CAN funciona em um modo multi-mestre, cada nó na rede pode ser baseado na prioridade de acesso ao barramento (dependendo do identificador da mensagem) usando uma estrutura sem perdas do método de arbitragem bit-por{3}}bit de competição para enviar dados ao barramento, e o protocolo CAN aboliu a codificação do endereço da estação e, em vez de codificar os dados de comunicação, que permite que diferentes nós recebam os mesmos dados ao mesmo tempo, esses recursos fazem com que o barramento CAN constitua o Esses recursos tornam a comunicação de dados entre os nós da rede de barramento CAN em tempo real-e é fácil formar uma estrutura redundante para melhorar a confiabilidade e a flexibilidade do sistema. O uso de RS-485 só pode constituir um sistema de estrutura mestre{8}}escravo, e o método de comunicação só pode ser realizado na forma de pesquisa pela estação mestre, portanto, o tempo real e a confiabilidade do sistema são ruins.
(2) O barramento CAN é conectado ao barramento físico através das duas saídas CANH e CANL do chip de interface do controlador CAN 82C250, e o status do terminal CANH só pode ser alto ou suspenso, e o terminal CANL só pode ser baixo ou suspenso. Isso garante que não haverá nenhum fenômeno como na rede RS-485, quando há um erro no sistema e há vários nós enviando dados para o barramento ao mesmo tempo, fazendo com que o barramento apresente um curto-circuito, danificando alguns nós. E o nó CAN em caso de erros graves com a função de saída de desligamento automático, a fim de fazer com que o barramento nos outros nós da operação não seja afetado, de modo a garantir que não haverá nenhum fenômeno na rede, devido a nós individuais terem problemas, colocando o barramento no estado de "deadlock".
(3) CAN tem um protocolo de comunicação perfeito, pode ser realizado pelo chip controlador CAN e seu chip de interface, o que reduz bastante a dificuldade de desenvolvimento do sistema, encurta o ciclo de desenvolvimento, estes são apenas protocolos elétricos RS-485 não podem ser comparados.