CAN總線是什么 CAN總線是數字信號還是模擬信號？

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一、什么是CAN總線？

CAN是控制器局域網絡（ControllerAreaNetwork，CAN）的簡稱，是由以研發和生產汽車電子產品著稱的德國BOSCH公司開發的，并最終成為國際標準（ISO11898），是國際上應用最廣泛的現場總線之一。

在北美和西歐，CAN總線協議已經成為汽車計算機控制系統和嵌入式工業控制局域網的標準總線，并且擁有以CAN為底層協議專為大型貨車和重工機械車輛設計的J1939協議。

二、CAN總線的特點

1、多主機方式工作：網絡上任意節點可在任意時刻其他節點發送數據，通信方式靈活；

2、網絡上每個節點都有不同的優先級，可以滿足實時性的要求；

3、采用非破壞性仲裁總線結構，當兩個節點同時向網絡上傳送信息時，優先級高的優先傳送；

4、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，節點數可達110個；

6、采用的是短幀結構，每幀有8個有效字節；

7、具有可靠的檢錯機制，使得數據的出錯率極低；

8、當發送的信息遭到破壞后，可自動重發；

9、節點在嚴重錯誤時，會自動切斷與總線聯系，以免影響總線上其他操作。

三、CAN總線原理

CAN總線以廣播的方式從一個節點向另一個節點發送數據，當一個節點發送數據時，該節點的CPU把將要發送的數據和標識符發送給本節點的CAN芯片，并使其進入準備狀態。

一旦該CAN芯片收到總線分配，就變為發送報文狀態，該CAN芯片將要發送的數據組成規定的報文格式發出。

此時，網絡中其他的節點都處于接收狀態，所有節點都要先對其進行接收，通過檢測來判斷該報文是否是發給自己的。

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總線中加入新節點。

四、CAN總線的應用

CAN總線在組網和通信功能上的優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展潛力。

這些應用有些共同之處：CAN實際就是在現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、價位低等優勢。

CAN總線最初是為汽車的電子控制系統而設計的，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。

1、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據發送到“總線”上，在這個信息共享平臺上，凡是需要這些數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協調運作、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總線節點ECU的硬件設計：汽車CAN總線研發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收發器構成。CAN控制器執行完整的CAN協議，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收發器作為接口，它實現CAN控制器與總線之間邏輯電平信號的轉換。

3、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，可以實現發動機、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。

五、CAN總線是數字信號還是模擬信號

can總線是數字信號，與一般的通信總線相比，CAN總線的數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。

六、模擬信號和數字信號之間的區別

模擬信號指幅度的取值是連續的（幅值可由無限個數值表示）。時間上連續的模擬信號包括連續變化的圖像（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的，但其幅度取值是連續的，所以仍是模擬信號。

數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值之內。二進制碼就是一種數字信號。二進制碼受噪聲的影響小，易于有數字電路進行處理，所以得到了廣泛的應用。

模擬通信的優點是直觀且容易實現，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。

數字通信有如下優點：（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）便于使用現代數字信號處理技術來對數字信息進行處理。（5）可構建綜合數字通信網，綜合傳遞各種消息，使通信系統功能增強。但數字通信也存在缺點，例如：占用頻帶較寬，技術要求復雜，進行模/數轉換時會帶來量化誤差。

數字通信系統傳輸的消息一般都是離散的，但也可能是連續的，若需要在數字通信系統中傳誦模擬消息，則在發送段的信息源中應包括一個模—數轉換裝置，而在接收端的收信者中包括一個數—模轉換裝置。考慮到現在有大量的模擬通信系統這個事實，目前還常常需要它來傳輸數字信號。這就需要對其做些改造，或者加裝數字終端設備。

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