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社会中CAN总线工作原理对CAN总线通讯影响的研究

引言

CAN(Controller Area Network)是ISO国际标准化的串行通信协议,广泛应用于工业自动化、船舶、医疗设备和电梯等领域。作为现场总线,它提供了物理层、数据链路层和应用层,实现了分布式控制系统的实时可靠数据通信。其特点包括无主从结构,每个节点可以向其他节点发送或接收信息;优先级高的节点会避让优先级低的,不会造成拥塞;传输速率可达1Mbps且最大传输距离可达10公里。

CAN总线采样点规则与原理

CAN协议将位时间分为同步段、传播段及相位缓冲段1和2,每个段由Time Quantum(Tq)构成。通过设置点位时序,可以设定一个采样点,使得多个单元能够在同一时刻采样。在相位缓冲段1结束处设定的采样点位置,对于保持网络中的所有节点采样的统一性至关重要。

采样点对传输距离影响分析

在设计中,通过调整时间段1和2的值,可以改变对总线传播延时的补偿时间。当波特率超过800Kbps时,建议采用75%的采样点;当波特率在500Kbps以下时,可采用87.5%。

由于ACK应答机制限制了信号延迟,上限为750ns,以确保发送端在应答隙内接收到有效信号。此外,隔离器件、中继器及驱动器等因素也需考虑以保证整个信号延迟不超过上述阈值。

结论

本文探讨了CAN总线工作原理及其对通讯影响,以及如何通过合适设置采样点来提升网络性能,并分析了不同环节对于提高传输距离所需考虑的事项。本研究有助于理解并优化CAN网络设计,为提高自动化系统性能提供参考。

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