CAN总线接口Kvaser PCcan详细介绍

《CAN总线接口Kvaser PCcan详细介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CAN总线接口Kvaser PCcan详细介绍（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、CAN 总线接口总线接口Kvaser PCcanPCcan 产品系列有三个型号：产品系列有三个型号： PCcan 4xHS, PCcan HS/HS 和和 PCcan HS。硬件：硬件：该板是一个四分尺寸的（长 135 mm）8-bit ISA 总线板和占 64byte 的 I/O 空间。该 基地址可以是任何 200 H、240 H 、300 H 和 340 H。在 CAN 控制器上的中断信号 可以被连接-在软件控制下-到 ISA 总线上的 IRQ 2/9, IRQ 3, 和 IRQ 5 等的任何一 个。 原装的 16 MHz 振荡器可以用频率范围 124 MHz 的一个振荡器更换以获得要求的

2、 在总线上的比特率。PCcan 4xHS 板消耗大约 600 mA 在 5V 下。 在 PCcan 卡上的工业标准的 CAN 控制器很容易被编程者接受。这使该卡特别适合 于交叉平台的开发：你可以在你的 PC 机上开发你的软件，然后移动它，需要很小 的变化，到你的嵌入系统。 CAN 控制器支持 CAN2.0 A 和 2.0 B (active)。该 CAN 总线驱动支持标准的，告诉 的 ISO11898 物理层。 外部连接器：外部连接器：来自 CAN 电路的输出经过光耦合器和总线驱动(Philips 82C251, 符合 ISO 11898)被 连接到母 D-SUB 连接器。 该连接器提供电压给

3、总线部分（光耦合器和驱动电路） 。另外也可以把 PC 用作电 源；但是在电脑和 CAN 总线之间没有电隔离。 在 PCcan 4xHS 上，可以把 4 个 CAN 输入/输出连接到一个通用 CAN 总线，它也 可以被连接到 CAN 连接器上。 软件：软件：下列软件可以用于 Kvaser PCcan 系列：驱动程序：程序库用于 DOS; 16-bit DLL 用于 Windows 3.1 ; 32-bit 支持 Windows 95/98/ME/2000/XP 和 NT 4.0。 Kvaser CanKing 的 Windows 版本, 一个通用目的的交互式 CAN 总线监测器/分析仪， 具备专

4、门支持 CanKingdom 和 DeviceNet。 Kvaser CANLIB SDK，它包含你开发 Kvaser CAN 板软件所需要的所有东西。包含 全部文档和很多程序范例，写于 C、C+、Delphi、Visual Basic 和 C#。所有的 Kvaser CAN 接口板共享一个通用软件 API。为一个板型所写的程序将不需要修改 地运行于其它的板型！ 文档，软件和驱动是免费的。升级软件会定期在我们的网站上公布。 我们的所有 CAN 接口共享一个通用 32-bit API，你可以用同样的程序，不用修改， 适用于我们所有的 CAN 接口！ 产品版本产品版本：Kvaser PCcan 4

5、xHS (Item No. 00049-0) 4 个 CAN 通道接口用于 ISA 总线带 2 x SJA1000 和 2 x 82527 CAN 控制器。内装 回环和终端器。一个 25-针 D-SUB 连接器。 Kvaser PCcan HS/HS (Item No. 00051-3) 2 个 CAN 通道接口用于 ISA 总线带 2 x SJA1000 控制器。两个 9-针 D-SUB 连接器。Kvaser PCcan HS (Item No. 00050-6) 1 个 CAN 通道接口用于 ISA 总线带 1 x SJA1000 控制器。1 个 9-针 D-SUB 连接器。通道数通道数C

6、AN 控制器控制器连接器连接器PCcan 4xHS 42 x SJA1000 2 x 82527 1 x D-SUB 25 PCcan HS/HS 2 2 x SJA1000 2 x D-SUB 9 应用支持：应用支持： Kvaser CanKing 软件平台：软件平台： Windows 2000/XP/Server 2003 Windows 95/98/ME Windows NT4 Windows 3.x DOSCANCAN 总线发展总线发展控制器局域网 CAN( Controller Area Network)属于现场总线的范畴，是一种有效支持分 布式控制系统的串行通信网络。是由德国博世公

7、司在 20 世纪 80 年代专门为汽车行业开发 的一种串行通信总线。由于其高性能、高可靠性以及独特的设计而越来越受到人们的重视， 被广泛应用于诸多领域。而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到 10km 时， CAN 仍可提供高达 50kbit/s 的数据传输速率。由于 CAN 总线具有很高的实时性能和应用 范围，从位速率最高可达 1Mbps 的高速网络到低成本多线路的 50Kbps 网络都可以任意搭 配。因此，CAN 己经在汽车业、航空业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。 随着 CAN 总线在各个行业和领域的广泛应用，对其的通信格式标准化也提出了更严 格的要求。1991 年

8、 CAN 总线技术规范（Version2.0）制定并发布。该技术规范共包括 A 和 B 两个部分。其中 2.0A 给出了 CAN 报文标准格式，而 2.0B 给出了标准的和扩展的两 种格式。美国的汽车工程学会 SAE 在 2000 年提出了 J1939 协议，此后该协议成为了货车 和客车中控制器局域网的通用标准。 相关组织相关组织依据国际标准化组织/开放系统互连(International Standardi-zation Organization/Open SystemInterconnection，ISO/OSI)参考模型，CAN 的 ISO/OSI 参考模型的层结构。 概念和特征概念和特

9、征下面对 CAN 协议的媒体访问控制子层的一些概念和特征做如下说明： (1)报文(Message)总线上的数据以不同报文格式发送，但长度受到限制。当总线空闲时， 任何一个网络上的节点都可以发送报文。 (2)信息路由(Information Routing)在 CAN 中，节点不使用任何关于系统配置的报文， 比如站地址，由接收节点根据报文本身特征判断是否接收这帧信息。因此系统扩展时，不 用对应用层以及任何节点的软件和硬件作改变，可以直接在 CAN 中增加节点。 (3)标识符(Identifier) 要传送的报文有特征标识符(是数据帧和远程帧的一个域)，它给 出的不是目标节点地址，而是这个报文本身

10、的特征。信息以广播方式在网络上发送，所有 节点都可以接收到。节点通过标识符判定是否接收这帧信息。 (4)数据一致性应确保报文在 CAN 里同时被所有节点接收或同时不接收，这是配合错 误处理和再同步功能实现的。 (5)位传输速率不同的 CAN 系统速度不同，但在一个给定的系统里，位传输速率是唯 一的，并且是固定的。 (6)优先权 由发送数据的报文中的标识符决定报文占用总线的优先权。标识符越小， 优先权越高。 (7)远程数据请求(Remote Data Request) 通过发送远程帧，需要数据的节点请求另一节 点发送相应的数据。回应节点传送的数据帧与请求数据的远程帧由相同的标识符命名。 (8)仲

11、裁(Arbitration) 只要总线空闲，任何节点都可以向总线发送报文。如果有两个或 两个以上的节点同时发送报文，就会引起总线访问碰撞。通过使用标识符的逐位仲裁可以 解决这个碰撞。仲裁的机制确保了报文和时间均不损失。当具有相同标识符的数据帧和远 程帧同时发送时，数据帧优先于远程帧。在仲裁期间，每一个发送器都对发送位的电平与 被监控的总线电平进行比较。如果电平相同，则这个单元可以继续发送，如果发送的是 “隐性”电平而监视到的是“显性”电平，那么这个单元就失去了仲裁，必须退出发送状 态。 (9)总线状态 总线有“显性”和“隐性”两个状态， “显性”对应逻辑“0” ， “隐性”对应逻辑“1” 。

12、“显性”状态和“隐性”状态与为“显性”状态，所以两个节点同时分别发 送“0”和“1”时，总线上呈现“0” 。CAN 总线采用二进制不归零(NRZ)编码方式，所以 总线上不是“0” ，就是“1” 。但是 CAN 协议并没有具体定义这两种状态的具体实现方式。(10)故障界定(Confinement) CAN 节点能区分瞬时扰动引起的故障和永久性故障。故障 节点会被关闭。 (11)应答接收节点对正确接收的报文给出应答，对不一致报文进行标记。 (12)CAN 通讯距离最大是 10 公里（设速率为 5Kbps）,或最大通信速率为 1Mbps(设通 信距离为 40 米)。 (13)CAN 总线上的节点数可

13、达 110 个。通信介质可在双绞线，同轴电缆，光纤中选择。(14)报文是短帧结构，短的传送时间使其受干扰概率低，CAN 有很好的校验机制，这 些都保证了 CAN 通信的可靠性。 CANCAN 总线协议内容总线协议内容CAN 总线的物理层是将 ECU 连接至总线的驱动电路。ECU 的总数将受限于总线上的 电气负荷。物理层定义了物理数据在总线上各节点间的传输过程，主要是连接介质、线路 电气特性、数据的编码/解码、位定时和同步的实施标准。 总线竞争的原则总线竞争的原则BOSCH CAN 基本上没有对物理层进行定义，但基于 CAN 的 ISO 标准对物理层进行 了定义。设计一个 CAN 系统时，物理层

14、具有很大的选择余地，但必须保证 CAN 协议中媒 体访问层非破坏性位仲裁的要求，即出现总线竞争时，具有较高优先权的报文获取总线竞 争的原则，所以要求物理层必须支持 CAN 总线中隐性位和显性位的状态特征。在没有发 送显性位时，总线处于隐性状态，空闲时，总线处于隐性状态；当有一个或多个节点发送 显性位，显性位覆盖隐性位，使总线处于显性状态。 在此基础上，物理层主要取决于传输速度的要求。从物理结构上看，CAN 节点的构成 如图 7-8 所示。在 CAN 中，物理层从结构上可分为三层：分别是物理信号层(Physical Layer Signaling，PLS)、物理介质附件(Physical Med

15、iaAttachment，PMA)层和介质从属接口 (Media Dependent：Inter-face，MDI)层。其中 PLS 连同数据链路层功能由 CAN 控制器完成， PMA 层功能由 CAN 收发器完成，MDI 层定义了电缆和连接器的特性。目前也有支持 CAN 的微处理器内部集成了 CAN 控制器和收发器电路，如 MC68HC908GZl6。PMA 和 MDI 两层有很多不同的国际或国家或行业标准，也可自行定义，比较流行的是 ISOll898 定 义的高速 CAN 发送/接收器标准。 节点数量节点数量理论上，CAN 总线上的节点数几乎不受限制，可达到 2000 个，实际上受电气特性

16、的 限制，最多只能接 100 多个节点。 CAN 的数据链路层CAN 的数据链路层是其核心内容，其中逻辑链路控制(Logical Link control，LLC)完成 过滤、过载通知和管理恢复等功能，媒体访问控制(Medium Access control，MAC)子层完成 数据打包/解包、帧编码、媒体访问管理、错误检测、错误信令、应答、串并转换等功能。 这些功能都是围绕信息帧传送过程展开的。 CANCAN 总线的报文传输和结构总线的报文传输和结构报文类型报文类型在 CAN20B 的版本协议中有两种不同的帧格式，不同之处为标识符域的长度不同， 含有 ll 位标识符的帧称之为标准帧，而含有 29 位标识符的帧称为扩展帧。如 CAN12 版 本协议所描述，两个版本的标准数据帧格式和远程帧格式分别是等效的，而扩展格式是 CAN20B 协议新增加的特性。为使控制器设计相对简单，并不要求执行完全的扩展格式， 对于新型控制器而言，必须不加任何限制的支持标准格式。但无论是哪种帧格式，在报文 传输时都有以下四种不同类型的帧： 帧