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《CAN总线培训》课件.ppt

发布:2025-02-25约2.67千字共31页下载文档
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问答环节欢迎大家踊跃提问,我们将尽力解答您的疑问。**********************《CAN总线培训》本课程将深入浅出地介绍CAN总线技术,从基本概念到应用场景,帮助您掌握CAN总线的理论知识和实践技能。课程介绍目标了解CAN总线的原理和应用,掌握CAN总线系统的搭建与调试方法。内容CAN总线概述、物理层、数据链路层、应用层、通信特点、系统设计、常见应用场景、产品选型、调试与维护等。CAN总线的基本概念简介控制器局域网络(ControllerAreaNetwork),是一种用于分布式控制系统的高速串行通信协议。特点高可靠性、高速度、低成本,广泛应用于汽车电子、工业自动化等领域。CAN总线的历史发展11983博世公司首次提出CAN总线概念。21991CAN总线标准正式发布,成为国际标准。32000CAN总线应用领域不断扩展,应用于汽车、工业、医疗等多个领域。CAN总线的标准及应用领域标准CAN2.0A、CAN2.0B、CANFD领域汽车电子、工业自动化、医疗设备、建筑自动化、航空航天等。CAN总线的物理层双绞线使用双绞线进行信号传输,最大传输距离为40米。总线终端电阻在总线两端连接120欧姆的终端电阻,确保信号完整性。连接器常用的连接器类型有D-sub、RJ45等。CAN总线的链路层1帧格式2仲裁3错误检测4错误处理CAN总线的数据帧格式起始符标识帧的开始。仲裁域用于确定优先级和节点地址。控制域定义数据长度和数据类型。数据域包含实际传输的数据。校验域用于校验数据传输的正确性。结束符标识帧的结束。CAN总线的错误检测与处理1错误帧检测到错误时发送错误帧。2错误计数器记录错误帧的次数。3错误被动模式当错误计数器达到阈值时,节点进入被动模式。4总线复位当错误严重时,总线进行复位。CAN总线的仲裁机制1优先级仲裁域用于确定节点的优先级。2位优先级优先级高的节点先发送数据。3冲突解决如果多个节点同时发送数据,优先级高的节点胜出。CAN总线的通信特点分布式控制多个节点之间相互通信,实现分布式控制。多点广播一个节点发送的数据可以被多个节点接收。错误检测与恢复具备强大的错误检测和恢复机制,保证通信可靠性。CAN总线系统架构设计CAN总线系统中的节点功能执行特定的控制或数据采集任务。类型传感器节点、执行器节点、控制节点等。CAN总线节点的收发器1隔离隔离节点和总线之间的电压,保护节点免受总线电压的影响。2信号转换将节点的逻辑电平转换为CAN总线的物理电平。3差分信号使用差分信号传输,提高抗干扰能力。CAN总线节点的收发器选择1通信速率根据应用场景选择合适的通信速率。2工作电压选择与节点工作电压匹配的收发器。3封装类型选择与节点电路板匹配的封装类型。4接口类型选择与节点接口类型匹配的收发器。CAN总线的收发器及其接口TJA1050经典的CAN总线收发器,支持5V和3.3V工作电压。MCP2551支持SPI接口,方便与微控制器连接。SN65HVD230支持CANFD协议,可实现更高数据速率。CAN总线系统软件设计驱动程序负责与收发器通信,控制CAN总线硬件。通信协议栈实现CAN总线协议,管理数据帧的发送和接收。应用层软件实现具体的应用功能,例如数据采集、控制等。CAN总线的软件层次划分1应用层2数据链路层3物理层CAN总线应用层的功能数据采集从传感器获取数据,并将其发送到其他节点。控制接收来自其他节点的控制指令,并控制执行器。故障诊断检测和诊断系统中的错误,并提供故障信息。CAN总线的常见应用场景CAN总线在汽车电子中的应用1发动机控制控制发动机的运行参数,例如转速、油门等。2车身控制控制车身灯光、门锁、座椅等。3安全系统控制安全气囊、ABS等安全系统。CAN总线在工业自动化中的应用PLC控制用于控制生产线上的设备,例如机器人、传送带等。过程控制用于监控和控制工业过程,例如温度、压力等。设备监控用于收集设备运行数据,实现设备状态监控。CAN总线在建筑自动化中的应用1楼宇控制控制照明、空调、电梯等设备。2能源管理监控和管理建筑能耗,实现节能。3安防系统实现火灾报警、门禁控制等安防功能。CAN总线在医疗设备中的应用医疗仪器例如心电监护仪、呼吸机等。手术机器人实现手术的远程控制和数据采集。康复设备例如假肢、助行器等,实现患者的辅助功能。C

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