CAN總線與RS485特點(diǎn)和比較
1、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線,傳輸可靠,實(shí)時(shí)性高;
2、傳輸距離遠(yuǎn)(最遠(yuǎn)10Km),傳輸速率快(最高1MHz bps);
3、單條總線最多可接110個(gè)節(jié)點(diǎn),并可方便的擴(kuò)充節(jié)點(diǎn)數(shù);
4、多主結(jié)構(gòu),各節(jié)點(diǎn)的地位平等,方便區(qū)域組網(wǎng),總線利用率高;
5、實(shí)時(shí)性高,非破壞總線仲裁技術(shù),優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)無(wú)延時(shí);
6、出錯(cuò)的CAN節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉并切斷和總線的聯(lián)系,不影響總線的通訊;
7、報(bào)文為短幀結(jié)構(gòu)并有硬件CRC校驗(yàn),受干擾概率小,數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低;
8、自動(dòng)檢測(cè)報(bào)文發(fā)送成功與否,可硬件自動(dòng)重發(fā),傳輸可靠性很高;
9、硬件報(bào)文濾波功能,只接收必要信息,減輕cpu負(fù)擔(dān),簡(jiǎn)化軟件編制;
10、通訊介質(zhì)可用普通的雙絞線,同軸電纜或光纖等;
11、CAN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,有極高的性價(jià)比。RS485接口標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn):
(1) RS-485的電氣特性:邏輯"1"以兩線間的電壓差為+(2-6)V表示;邏輯"0"以兩線間的電壓差為-(2-6)V表示。接口信號(hào)電平比RS-232-C降低了,就不易損壞接口電路的芯片,且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL 電路連接。
(2) RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps
(3) RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強(qiáng),即抗噪聲干擾性好。
(4) RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺,實(shí)際上可達(dá) 3000米,另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個(gè)收發(fā)器,即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。但RS-485總線上任何時(shí)候只能有一發(fā)送器發(fā)送。
(5) 因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。
(6) 因?yàn)镽S485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò),一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。
CAN總線與RS485的比較:
1,速度與距離:CAN與RS485以1Mbit/S的高速率傳輸?shù)木嚯x都不超過(guò)100M,可謂高速上的距離差不多。但是在低速時(shí)CAN以5Kbit/S時(shí),距離可達(dá)10KM,而485再低的速率也只能到1219米左右(都無(wú)中繼)。可見(jiàn)CAN在長(zhǎng)距離的傳輸上擁有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。
2,總線利用率:RS485是單主從結(jié)構(gòu),就是一個(gè)總線上只能有一臺(tái)主機(jī),通訊都由它發(fā)起的,它沒(méi)有下命令,下面的節(jié)點(diǎn)不能發(fā)送,而且要發(fā)完即答,受到答復(fù)后,主機(jī)才向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)詢問(wèn),這樣是為了防止多個(gè)節(jié)點(diǎn)向總線發(fā)送數(shù)據(jù),而造成數(shù)據(jù)錯(cuò)亂。而CAN-bus是多主從結(jié)構(gòu),每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有CAN控制器,多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí),以發(fā)送的ID號(hào)自動(dòng)進(jìn)行仲裁,這樣就可以實(shí)現(xiàn)總線數(shù)據(jù)不錯(cuò)亂,而且一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)完,另一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以探測(cè)到總線空閑,而馬上發(fā)送,這樣省去了主機(jī)的詢問(wèn),提高了總線利用率,增強(qiáng)了快速性。所以在汽車等實(shí)性要求高的系統(tǒng),都是用CAN總線,或者其他類似的總線。
3,錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制,RS485只規(guī)定了物理層,而沒(méi)有數(shù)據(jù)鏈路層,所以它對(duì)錯(cuò)誤是無(wú)法識(shí)別的,除非一些短路等物理錯(cuò)誤。這樣容易造成一個(gè)節(jié)點(diǎn)破壞了,拼命向總線發(fā)數(shù)據(jù)(一直發(fā)1),這樣造成整個(gè)總線癱瘓。所以RS485一旦壞一個(gè)節(jié)點(diǎn),這個(gè)總線網(wǎng)絡(luò)都掛。而CAN總線有CAN控制器,可以對(duì)總線任何錯(cuò)誤進(jìn)行檢測(cè),如果自身錯(cuò)誤超過(guò)128個(gè),就自動(dòng)閉鎖。保護(hù)總線。如果檢測(cè)到其他節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤或者自身錯(cuò)誤,都會(huì)向總線發(fā)送錯(cuò)誤幀,來(lái)提示其他節(jié)點(diǎn),這個(gè)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的。大家小心。這樣CAN總線一旦有一個(gè)節(jié)點(diǎn)CPU程序跑飛了,它的控制器自動(dòng)閉鎖。保護(hù)總線。所以在安全性要求高的網(wǎng)路,CAN是很強(qiáng)的。
4,價(jià)格與培訓(xùn)成本:CAN器件的價(jià)格大約是485的2倍這樣,485的通訊從軟件上是很方便的,只要懂串行通訊,就可以編程,而CAN需要底層工程師了解CAN復(fù)雜的層,編寫上位機(jī)軟件也要了解CAN的協(xié)議。可謂培訓(xùn)成本較高。
5,CAN總線通過(guò)CAN控制器接口芯片82C250的兩個(gè)輸出端CANH和CANL與物理總線相連,而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài),CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證不會(huì)出現(xiàn)象在RS-485網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)系統(tǒng)有錯(cuò)誤,出現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路,從而損壞某些節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能,以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響,從而保證不會(huì)出現(xiàn)象在網(wǎng)絡(luò)中,因個(gè)別節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題,使得總線處于“死鎖”狀態(tài)。
6,CAN具有完善的通信協(xié)議,可由CAN控制器芯片及其接口芯片來(lái)實(shí)現(xiàn),從而大大降低了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度,縮短了開(kāi)發(fā)周期,這些是只僅僅有電氣協(xié)議的RS-485所無(wú)法比擬的。
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