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CAN通訊介面

甚麼是CAN Bus?

控制器區域網路 (Controller Area Network,簡稱CAN或者CAN bus) 是一種功能豐富的車用匯流排標準。它被設計用於在不需要主機(Host)的情況下,允許網路上的單晶片和儀器相互通信。 基於訊息傳遞協定,設計之初在車輛上採用復用通信線纜,以降低銅線使用量,後來也被其他行業所使用。

CAN Bus的歷史

羅伯特·博世公司於1983年開發了控制器區域網路(CAN bus)。該協定於1986年美國密西根州底特律市舉行的國際汽車工程師學會(SAE)會議上正式發表。

 

1993年,國際標準化組織(ISO)公布了CAN標準ISO11898。後來CAN標準被重新編譯分成兩個部分:ISO11898-1涵蓋了資料鏈路層;ISO11898-2涵蓋了高速CAN匯流排的實體層; ISO11898-3於晚些時候公布並且涵蓋了低速CAN匯流排的實體層和CAN匯流排容錯規範。

CAN FD是由羅伯特·博世公司在2011年發展,在2012年推出,配合現代電子控制器(ECU)的需求,將資料率擴展到5Mbit/s,是原來CAN標準的五倍。

佈線

許多設備可以連接到CAN bus,從復雜的電子控制單元到簡單的I / O設備。每個設備稱為節點。每個CAN節點通過兩條匯流排傳輸:CAN High 和CAN Low。在CAN bus總線的最後兩端各加上120歐姆的終端電阻。

CAN 2.0 與CAN FD封包格式 CAN 2.0 與CAN FD封包格式

CAN封包中的FDF bit,顯示0以表示是為經典CAN格式,顯示1以表示是為CANCAN FD格式發送的影格用隱性1表示。

 

CAN FD 每個數據幀最多支持 64 個數據字節,而典型 CAN 最多支持 8 個數據字節。這減少了協議封包負擔,並且提高了協議傳輸的效率。

CAN classic satndard format CAN classic satndard format
CAN FD satndard format CAN FD satndard format

因應產品應用為了獲得更高的帶寬,在CAN FD 幀中的提供兩種不同的位速率傳輸:Nominal Bit Rate (NBR) / Data Bit Rate (DBR)。

CAN匯流排通常應用於下列領域 CAN匯流排通常應用於下列領域
  • 乘用車、卡車、公共汽車(汽油車及電動車)
  • 航空、航海電子儀器
  • 工業自動化及機械控制
  • 電梯、扶梯
  • 建築自動化
  • 醫療儀器及裝置

Macnica CAN Bus 產品線

CAN Bus因為只需要透過兩條線來做溝通,比傳統布線方是要節省束線,同時減少車輛內的線路,有助於降低重量,也相對的穩定耐用,是零組件傳送訊息最有效的方式之一。

參考資料

1. 控制器區域網路, 維基百科, https://reurl.cc/91M7Oj

2. RTC-CAN BUS基礎&利用Harmony快速實現, Microchip, https://reurl.cc/58e4vq

3. CAN FD, 維基百科, https://reurl.cc/oZlrVq

4. CAN bus和CAN FD 解碼, SystemAccess, https://reurl.cc/58e4Kz

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