CANOPEN协议详解.doc

一、 CAN-BUS介绍
1．CAN基础概念、 特点
CAN 是 Controller Area Network缩写（以下称为 CAN）, 是 ISO*1国际标准化串行通信协议。
CAN 协议如表 3 所表示涵盖了 ISO 要求 OSI 基础参考模型中传输层、 数据链路层及物理层。
CAN 协议中相关 ISO/OSI 基础参考模型中传输层、 数据链路层及物理层, 具体有哪些定义如图所表示。
. ISO/OSI 基础参考模型
ISO/OSI 基础参考模型
各层定义关键项目
软件控制
7 层: 应用层
由实际应用程序提供可利用服务。
6 层: 表示层
进行数据表现形式转换。
如: 文字设定、 数据压缩、 加密等控制
5 层: 会话层
为建立会话式通信, 控制数据正确地接收和发送。
4 层: 传输层
控制数据传输次序、 传送错误恢复等, 确保通信品质。
如: 错误修正、 再传输控制。
3 层: 网络层
进行数据传送路由选择或中继。
如: 单元间数据交换、 地址管理。
硬件控制
2 层: 数据链路层
将物理层收到信号（位序列）组成有意义数据, 提供传输错误控制
等数据传输控制步骤。 如: 访问方法、 数据形式。
通信方法、 连接控制方法、 同时方法、 检错方法。 应答方法、 通信方法、 包（帧）组成。 位调制方法（包含位时序条件）。
1 层: 物理层
要求了通信时使用电缆、 连接器等媒体、 电气信号规格等, 以实现
设备间信号传送。 如: 信号电平、 收发器、 电缆、 连接器等形态。
【注】 *1 OSI: Open Systems Interconnection （开放式系统间互联）

CAN特点
CAN 协议含有以下特点。
(1) 多主控制
在总线空闲时, 全部单元都可开始发送消息（多主控制）。 最先访问总线单元可取得发送权。
(2) 消息发送
在 CAN 协议中, 全部消息都以固定格式发送。总线空闲时, 全部与总线相连单元都能够开始发送新消息。两个以上单元同时开始发送消息时, 依据标识符（Identifier 以下称为 ID）决定优先级。ID 并不是表示发送目地址, 而是表示访问总线消息优先级。两个以上单元同时开始发送消息时, 对各消息 ID 每个位进行逐一仲裁比较。仲裁获胜（被判定为优先级最高）单元可继续发送消息, 仲裁失利单元则立即停止发送而进行接收工作。
(3) 系统柔软性
与总线相连单元没有类似于“地址”信息。所以在总线上增加单元时, 连接在总线上其它单元软硬件及应用层都不需要改变。

(4) 通信速度
依据整个网络规模, 可设定适合通信速度。
在同一网络中, 全部单元必需设定成统一通信速度。即使有一个单元通信速度与其它不一样, 此单元也会输犯错误信号, 妨碍整个网络通信。不一样网络间则能够有不一样通信速度。
(5) 远程数据请求
可经过发送“遥控帧” 请求其她单元发送数据。
(6) 错误检测功效·错误通知功效·错误恢复功效
全部单元都能够检测错误（错误检测功效）。
检测犯错误单元会立刻同时通知其她全部单元（错误通知功效）。
正在发送消息单元一旦检测犯错误, 会强制结束目前发送。强制结束发送单元会不停反复地重新发送此消息直到成功发送为止（错误恢复功效）。
(7) 故障封闭
CAN 能够判定犯错误类型是总线上临时数据错误（如外部噪声等）还是连续数据错误（如单元内部故障、 驱动器故障、 断线等）。由此功效, 当总线上发生连续数据错误时, 可将引发此故障单元从总线上隔离出去。
(8) 连接
CAN 总线是可同时连接多个单元总线。可连接单元总数理论上是没有限制。但实际上可连接单元数受总线上时间延迟及电气负载限制。降低通信速度, 可连接单元数增加; 提升通信速度, 则可连接单元数降低。
2. CAN协议及标准规格
ISO 标准化CAN协议
CAN 协议经 ISO 标准化后有 ISO11898 标准和 ISO11519-2 标准两种。ISO11898和 ISO11519-2 标准对于数据链路层定义相同, 但物理层不一样。
(1) 相关 ISO11898
ISO11898 是通信速度为 125kbps-1Mbps CAN 高速通信标准。
现在, ISO11898 追加新规约后, 成为 ISO11898-1 新标准。
(2) 相关 ISO11519
ISO11519 是通信速度为 125kbps以下 CAN 低速通信标准。
ISO11519-2 是 ISO11519-1 追加新规约后版