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一文解讀can總線技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用

姚小熊27 ? 來源:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 2018-04-25 09:35 ? 次閱讀
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CAN總線技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

(1)數(shù)據(jù)共享,節(jié)省成本

對于具有CAN總線接口的電噴發(fā)動機(jī),其它電器可共享其提供的轉(zhuǎn)速、水溫、機(jī)油壓力、機(jī)油溫度、油量瞬時流速等等,一方面可省去額外的水溫、油壓、油溫傳感器,另一方面可以將這些數(shù)據(jù)顯示在儀表上,便于司機(jī)檢查發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況,從而便于發(fā)動機(jī)的保養(yǎng)維護(hù)。再比如,電渦流緩速器、空氣懸架、門控制及巡航定速控制都用到車速數(shù)據(jù),結(jié)果這些電器都有一套車速處理電路,浪費(fèi)了資源。而采用總線技術(shù)后,都可以從總線上即可獲得車速數(shù)據(jù)。

(2)車身布線減少,節(jié)省成本

由于采用總線技術(shù),模塊之間的信號傳遞僅需要兩條信號線。布線局部化,車上除掉總線外,其他所有橫貫車身的線都不再需要了,節(jié)省了布線成本。另外,數(shù)據(jù)共享也節(jié)省了線路,還拿車速信號打比方,在沒有總線的情況,車速信號要接到電渦流緩速器、空氣懸架、門控制及電噴發(fā)動機(jī)。有了總線后只要接到一處,其他電器可以通過總線共享數(shù)據(jù)。

(3)硬件方案的軟件化實(shí)現(xiàn),減小硬件和設(shè)計(jì)生產(chǎn)成本發(fā)動機(jī)點(diǎn)火控制,點(diǎn)火時必須滿足下列條件:1、空檔;2、鑰匙處于ON檔另外還需點(diǎn)火保護(hù)裝置,以往是靠一系列繼電器來實(shí)現(xiàn)這些功能,既不可靠又增大成本,而用軟件實(shí)現(xiàn),既可靠又無資金投入。軟件具有錯誤診斷能力和自動恢復(fù)能力,節(jié)省了生產(chǎn)維護(hù)成本。對于總線內(nèi)部錯誤,總線系統(tǒng)可以通過自身軟件進(jìn)行自動恢復(fù)。而非總線車輛,一旦出現(xiàn)故障,第一,更依賴于人工。第二,往往需要對復(fù)雜線束逐根測量。第三,需要對相關(guān)電器依次測定。整個過程非常費(fèi)工時,而且準(zhǔn)確率不高。

(4)擴(kuò)充性強(qiáng),產(chǎn)品升級快,節(jié)省新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)成本CAN節(jié)點(diǎn)幾乎可以在不改動原有線束的情況下增加新的組件。數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠,CAN總線具有線間干擾小、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。由于VITI-CAN系統(tǒng)采用的是模塊化管理,各模塊按其功能分散的擺放在車內(nèi),簡化了布線并縮短了線束的長度,從而降低了耦合電流的產(chǎn)生,減小了線間干擾。同時在軟件上,CAN總線采用短幀傳輸,這樣使總線數(shù)據(jù)報(bào)文在傳輸過程中有較強(qiáng)的抗干擾能力。CAN總線專為汽車量身訂做,可靠性有保障。CAN總線的設(shè)計(jì)充分考慮了汽車上惡劣工作環(huán)境,比如點(diǎn)火線圈點(diǎn)火時產(chǎn)生的強(qiáng)大的反沖電壓,電渦流緩速器切斷時產(chǎn)生的浪涌電流及汽車發(fā)動機(jī)艙內(nèi)100℃左右的高溫。CAN總線國內(nèi)外發(fā)展與應(yīng)用狀況

CAN總線在組網(wǎng)和通信功能上的優(yōu)點(diǎn)以及它的高性能價(jià)格比決定了它在許多領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿?。大型儀器設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜,對多種信息進(jìn)行采集、處理、控制、輸出等操作。如醫(yī)療器械CT斷層掃描儀,為保證其可靠工作,在數(shù)據(jù)通信上要求功能塊間可隨意進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、通信能以廣播方式進(jìn)行、簡單經(jīng)濟(jì)的硬件接口、通信線盡量少、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高并能自動進(jìn)行故障識別和自動恢復(fù)。但是,這些要求長時間未能得到很好的解決,直至CAN總線技術(shù)出現(xiàn)才提供了一個較好的解決方法。測控系統(tǒng)中離不開傳感器,由于各類傳感器的工作原理不同,其最終輸出的電量形式也各不相同,為了便于系統(tǒng)連接,通常要考慮將傳感器的輸出變換成標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號。即便是這樣,在與計(jì)算機(jī)相連時,必

須增加A/D環(huán)節(jié)。如果傳感器能以數(shù)字形式輸出,就可以方便地與計(jì)算機(jī)直接相連,從而簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高精度。這種傳感器與計(jì)算機(jī)相連的總線可稱為傳感器總線。實(shí)際上傳感器總線仍屬于現(xiàn)場總線,關(guān)鍵的問題在于如何將總線接口與傳感器一體化。在廣泛的工業(yè)控制領(lǐng)域,CAN總線可作為現(xiàn)場設(shè)備級的現(xiàn)場總線,與其它總線相比,具有很高的可靠性和性價(jià)比。這必將是CAN技術(shù)開發(fā)應(yīng)用的一個主要方向。在以往的國內(nèi)測控領(lǐng)域,由于沒有更好的選擇,大多采用BITBUS或RS-485作為通信總線。其不足主要有:一主多從,無冗余;數(shù)據(jù)通信為命令響應(yīng),傳輸率低;錯誤處理能力弱。采用CAN總線技術(shù)后即可解決上述問題。CAN網(wǎng)絡(luò)上任何一個節(jié)點(diǎn)均可作為主節(jié)點(diǎn)主動地與其它節(jié)點(diǎn)交換數(shù)據(jù);CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信息幀可以分出優(yōu)先級,這對于有實(shí)時性要求的控制提供了方便;CAN的物理層及數(shù)據(jù)鏈路層有獨(dú)特的設(shè)計(jì)技術(shù),使其在抗干擾以及錯誤檢測等方面的性能均大大提高。CAN的上述特點(diǎn)使其成為諸多工業(yè)測控領(lǐng)域中首選的現(xiàn)場總線之一。

根據(jù)國內(nèi)外資料報(bào)道,CAN技術(shù)已應(yīng)用于家用電器和智能樓宇以及小區(qū)建設(shè)中。如安防系統(tǒng)、抄表系統(tǒng)、家電控制等。它投資少,每個節(jié)點(diǎn)可以隨機(jī)訪問,通信速度完全滿足要求,且在這類應(yīng)用中數(shù)據(jù)交換量都很少。適當(dāng)?shù)木W(wǎng)關(guān)如CAN與TCP/IP協(xié)議的轉(zhuǎn)換,可以使一個居室或一棟大樓的現(xiàn)場CAN信息轉(zhuǎn)變?yōu)镮nternet的形式外傳,或反過來通過這類網(wǎng)關(guān)把外部網(wǎng)傳來的信息轉(zhuǎn)換為CAN的形式,此即實(shí)現(xiàn)了所謂的遠(yuǎn)程控制。

一文解讀can總線技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用

CAN總線技術(shù)在汽車中的實(shí)際應(yīng)用優(yōu)勢

1、信息共享

采用CAN總線技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)各ECU之間的信息共享,減少不必要的線束和傳感器。例如具有CAN總線接口的電噴發(fā)動機(jī),其它電器可共享其提供的轉(zhuǎn)速、水溫、機(jī)油壓力、機(jī)油溫度、油量瞬時流速等,這樣一方面可省去額外的水溫、油壓、油溫傳感器,另一方面可以將這些數(shù)據(jù)顯示在儀表上,便于司機(jī)檢查發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況,從而便于發(fā)動機(jī)的保養(yǎng)維護(hù)。

2、減少線束

新型電子通訊產(chǎn)品的出現(xiàn)對汽車的綜合布線和信息的共享交互提出了更高的要求,傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)大多采用點(diǎn)對點(diǎn)的單一通信方式,相互之間少有聯(lián)系,這樣必然造成龐大的布線系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)一輛采用傳統(tǒng)布線方法的高檔汽車中,其導(dǎo)線長度可達(dá)2000米,電氣節(jié)點(diǎn)達(dá)1500個,而且該數(shù)字大約每十年增長1倍。這種傳統(tǒng)布線方法不能適應(yīng)汽車的發(fā)展。CAN總線可有效減少線束,節(jié)省空間。例如某車門-后視鏡、搖窗機(jī)、門鎖控制等的傳統(tǒng)布線需要20-30根,應(yīng)用總線CAN則只需要2根。

3、關(guān)聯(lián)控制

在一定事故下,需要對各ECU進(jìn)行關(guān)聯(lián)控制,而這是傳統(tǒng)汽車控制方法難以完成的。CAN總線技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多ECU的實(shí)時關(guān)聯(lián)控制。在發(fā)生碰撞事故時,汽車上的多個氣囊可通過CAN協(xié)調(diào)工作,它們通過傳感器感受碰撞信號,通過CAN總線將傳感器信號傳送到一個中央處理器內(nèi),控制各安全氣囊的啟動彈出動作。

一文解讀can總線技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用

CAN總線國內(nèi)外發(fā)展與應(yīng)用狀況

CAN總線在組網(wǎng)和通信功能上的優(yōu)點(diǎn)以及它的高性能價(jià)格比決定了它在許多領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿?。大型儀器設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜,對多種信息進(jìn)行采集、處理、控制、輸出等操作。如醫(yī)療器械CT斷層掃描儀,為保證其可靠工作,在數(shù)據(jù)通信上要求功能塊間可隨意進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、通信能以廣播方式進(jìn)行、簡單經(jīng)濟(jì)的硬件接口、通信線盡量少、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高并能自動進(jìn)行故障識別和自動恢復(fù)。但是,這些要求長時間未能得到很好的解決,直至CAN總線技術(shù)出現(xiàn)才提供了一個較好的解決方法。測控系統(tǒng)中離不開傳感器,由于各類傳感器的工作原理不同,其最終輸出的電量形式也各不相同,為了便于系統(tǒng)連接,通常要考慮將傳感器的輸出變換成標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號。即便是這樣,在與計(jì)算機(jī)相連時,必須增加A/D環(huán)節(jié)。如果傳感器能以數(shù)字形式輸出,就可以方便地與計(jì)算機(jī)直接相連,從而簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高精度。這種傳感器與計(jì)算機(jī)相連的總線可稱為傳感器總線。實(shí)際上傳感器總線仍屬于現(xiàn)場總線,關(guān)鍵的問題在于如何將總線接口與傳感器一體化。

在廣泛的工業(yè)控制領(lǐng)域,CAN總線可作為現(xiàn)場設(shè)備級的現(xiàn)場總線,與其它總線相比,具有很高的可靠性和性價(jià)比。這必將是CAN技術(shù)開發(fā)應(yīng)用的一個主要方向。在以往的國內(nèi)測控領(lǐng)域,由于沒有更好的選擇,大多采用BITBUS或RS-485作為通信總線。其不足主要有:一主多從,無冗余;數(shù)據(jù)通信為命令響應(yīng),傳輸率低;錯誤處理能力弱。采用CAN總線技術(shù)后即可解決上述問題。CAN網(wǎng)絡(luò)上任何一個節(jié)點(diǎn)均可作為主節(jié)點(diǎn)主動地與其它節(jié)點(diǎn)交換數(shù)據(jù);CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信息幀可以分出優(yōu)先級,這對于有實(shí)時性要求的控制提供了方便;CAN的物理層及數(shù)據(jù)鏈路層有獨(dú)特的設(shè)計(jì)技術(shù),使其在抗干擾以及錯誤檢測等方面的性能均大大提高。CAN的上述特點(diǎn)使其成為諸多工業(yè)測控領(lǐng)域中首選的現(xiàn)場總線之一。

根據(jù)國內(nèi)外資料報(bào)道,CAN技術(shù)已應(yīng)用于家用電器和智能樓宇以及小區(qū)建設(shè)中。如安防系統(tǒng)、抄表系統(tǒng)、家電控制等。它投資少,每個節(jié)點(diǎn)可以隨機(jī)訪問,通信速度完全滿足要求,且在這類應(yīng)用中數(shù)據(jù)交換量都很少。適當(dāng)?shù)木W(wǎng)關(guān)如CAN與TCP/IP協(xié)議的轉(zhuǎn)換,可以使一個居室或一棟大樓的現(xiàn)場CAN信息轉(zhuǎn)變?yōu)镮nternet的形式外傳,或反過來通過這類網(wǎng)關(guān)把外部網(wǎng)傳來的信息轉(zhuǎn)換為CAN的形式,此即實(shí)現(xiàn)了所謂的遠(yuǎn)程控制。

一文解讀can總線技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用

CAN總線技術(shù)及發(fā)展趨勢

1、位仲裁

要對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時處理,就必須將數(shù)據(jù)快速傳送,這就要求數(shù)據(jù)的物理傳輸通路有較高的速度。在幾個站同時需要發(fā)送數(shù)據(jù)時,要求快速地進(jìn)行總線分配。實(shí)時處理通過網(wǎng)絡(luò)交換的緊急數(shù)據(jù)有較大的不同。一個快速變化的物理量,如汽車引擎負(fù)載,將比類似汽車引擎溫度這樣相對變化較慢的物理量更頻繁地傳送數(shù)據(jù)并要求更短的延時。

CAN總線以報(bào)文為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送,報(bào)文的優(yōu)先級結(jié)合在11位標(biāo)識符中,具有最低二進(jìn)制數(shù)的標(biāo)識符有最高的優(yōu)先級。這種優(yōu)先級一旦在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時被確立后就不能再被更改。總線讀取中的沖突可通過位仲裁解決。例如,當(dāng)幾個站同時發(fā)送報(bào)文時,站1的報(bào)文標(biāo)識符為011111;站2的報(bào)文標(biāo)識符為0100110;站3的報(bào)文標(biāo)識符為0100111。所有標(biāo)識符都有相同的兩位01,直到第3位進(jìn)行比較時,站1的報(bào)文被丟掉,因?yàn)樗牡?位為高,而其它兩個站的報(bào)文第3位為低。站2和站3報(bào)文的4、5、6位相同,直到第7位時,站3的報(bào)文才被丟掉。注意,總線中的信號持續(xù)跟蹤最后獲得總線讀取權(quán)的站的報(bào)文。在此例中,站2的報(bào)文被跟蹤。這種非破壞性位仲裁方法的優(yōu)點(diǎn)在于,在網(wǎng)絡(luò)最終確定哪一個站的報(bào)文被傳送以前,報(bào)文的起始部分已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)上傳送了。所有未獲得總線讀取權(quán)的站都成為具有最高優(yōu)先權(quán)報(bào)文的接收站,并且不會在總線再次空閑前發(fā)送報(bào)文。

CAN具有較高的效率是因?yàn)榭偩€僅僅被那些請求總線懸而未決的站利用,這些請求是根據(jù)報(bào)文在整個系統(tǒng)中的重要性按順序處理的。這種方法在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較重時有很多優(yōu)點(diǎn),因?yàn)榭偩€讀取的優(yōu)先級已被按順序放在每個報(bào)文中了,這可以保證在實(shí)時系統(tǒng)中較低的個體隱伏時間。

對于主站的可靠性,由于CAN協(xié)議執(zhí)行非集中化總線控制,所有主要通信,包括總線讀?。ㄔS可)控制,在系統(tǒng)中分幾次完成。這是實(shí)現(xiàn)有較高可靠性的通信系統(tǒng)的唯一方法。

2、CAN的通信方案

有兩種重要的總線分配方法:按時間表分配和按需要分配。在第一種方法中,不管每個節(jié)點(diǎn)是否申請總線,都對每個節(jié)點(diǎn)按最大期間分配。由此,總線可被分配給每個站并且是唯一的站,而不論其是立即進(jìn)行總線存取或在一個特定時間進(jìn)行總線存取。這將保證在總線存取時有明確的總線分配。在第二種方法中,總線按傳送數(shù)據(jù)的基本要求分配給一個站,總線系統(tǒng)按站希望的傳送分配(如:EthernetCSMA/CD)。因此,當(dāng)多個站同時請求總線存取時,總線將終止所有站的請求,這時將不會有任何一個站獲得總線分配。為了分配總線,多于一個總線存取是必要的。CAN實(shí)現(xiàn)總線分配的方法,可保證當(dāng)不同的站申請總線存取時,明確地進(jìn)行總線分配。這種位仲裁的方法可以解決當(dāng)兩個站同時發(fā)送數(shù)據(jù)時產(chǎn)生的碰撞問題。不同于Ethernet網(wǎng)絡(luò)的消息仲裁,CAN的非破壞性解決總線存取沖突的方法,確保在不傳送有用消息時總線不被占用。甚至當(dāng)總線在重負(fù)載情況下,以消息內(nèi)容為優(yōu)先的總線存取也被證明是一種有效的系統(tǒng)。雖然總線的傳輸能力不足,所有未解決的傳輸請求都按重要性順序來處理。在CSMA/CD這樣的網(wǎng)絡(luò)中,如Ethernet,系統(tǒng)往往由于過載而崩潰,而這種情況在CAN中不會發(fā)生。

3、CAN的報(bào)文格式

在總線中傳送的報(bào)文,每幀由7部分組成。CAN協(xié)議支持兩種報(bào)文格式,其唯一的不同是標(biāo)識符(ID)長度不同,標(biāo)準(zhǔn)格式為11位,擴(kuò)展格式為29位。

在標(biāo)準(zhǔn)格式中,報(bào)文的起始位稱為幀起始(SOF),然后是由11位標(biāo)識符和遠(yuǎn)程發(fā)送請求位(RTR)組成的仲裁場。RTR位標(biāo)明是數(shù)據(jù)幀還是請求幀,在請求幀中沒有數(shù)據(jù)字節(jié)。

控制場包括標(biāo)識符擴(kuò)展位(IDE),指出是標(biāo)準(zhǔn)格式還是擴(kuò)展格式。它還包括一個保留位(r0),為將來擴(kuò)展使用。它的最后四個字節(jié)用來指明數(shù)據(jù)場中數(shù)據(jù)的長度(DLC)。數(shù)據(jù)場范圍為0~8個字節(jié),其后有一個檢測數(shù)據(jù)錯誤的循環(huán)冗余檢查(CRC)。

應(yīng)答場(ACK)包括應(yīng)答位和應(yīng)答分隔符。發(fā)送站發(fā)送的這兩位均為隱性電平(邏輯1),這時正確接收報(bào)文的接收站發(fā)送主控電平(邏輯0)覆蓋它。用這種方法,發(fā)送站可以保證網(wǎng)絡(luò)中至少有一個站能正確接收到報(bào)文。

報(bào)文的尾部由幀結(jié)束標(biāo)出。在相鄰的兩條報(bào)文間有一很短的間隔位,如果這時沒有站進(jìn)行總線存取,總線將處于空閑狀態(tài)。

4、數(shù)據(jù)錯誤檢測

不同于其它總線,CAN協(xié)議不能使用應(yīng)答信息。事實(shí)上,它可以將發(fā)生的任何錯誤用信號發(fā)出。CAN協(xié)議可使用五種檢查錯誤的方法,其中前三種為基于報(bào)文內(nèi)容檢查。

4.1循環(huán)冗余檢查(CRC)

在一幀報(bào)文中加入冗余檢查位可保證報(bào)文正確。接收站通過CRC可判斷報(bào)文是否有錯。

4.2幀檢查

這種方法通過位場檢查幀的格式和大小來確定報(bào)文的正確性,用于檢查格式上的錯誤。

4.3應(yīng)答錯誤

如前所述,被接收到的幀由接收站通過明確的應(yīng)答來確認(rèn)。如果發(fā)送站未收到應(yīng)答,那么表明接收站發(fā)現(xiàn)幀中有錯誤,也就是說,ACK場已損壞或網(wǎng)絡(luò)中的報(bào)文無站接收。CAN協(xié)議也可通過位檢查的方法探測錯誤。

4.4總線檢測

有時,CAN中的一個節(jié)點(diǎn)可監(jiān)測自己發(fā)出的信號。因此,發(fā)送報(bào)文的站可以觀測總線電平并探測發(fā)送位和接收位的差異。

4.5位填充

一幀報(bào)文中的每一位都由不歸零碼表示,可保證位編碼的最大效率。然而,如果在一幀報(bào)文中有太多相同電平的位,就有可能失去同步。為保證同步,同步沿用位填充產(chǎn)生。在五個連續(xù)相等位后,發(fā)送站自動插入一個與之互補(bǔ)的補(bǔ)碼位;接收時,這個填充位被自動丟掉。例如,五個連續(xù)的低電平位后,CAN自動插入一個高電平位。CAN通過這種編碼規(guī)則檢查錯誤,如果在一幀報(bào)文中有6個相同位,CAN就知道發(fā)生了錯誤。

如果至少有一個站通過以上方法探測到一個或多個錯誤,它將發(fā)送出錯標(biāo)志終止當(dāng)前的發(fā)送。這可以阻止其它站接收錯誤的報(bào)文,并保證網(wǎng)絡(luò)上報(bào)文的一致性。當(dāng)大量發(fā)送數(shù)據(jù)被終止后,發(fā)送站會自動地重新發(fā)送數(shù)據(jù)。作為規(guī)則,在探測到錯誤后23個位周期內(nèi)重新開始發(fā)送。在特殊場合,系統(tǒng)的恢復(fù)時間為31個位周期。

但這種方法存在一個問題,即一個發(fā)生錯誤的站將導(dǎo)致所有數(shù)據(jù)被終止,其中也包括正確的數(shù)據(jù)。因此,如果不采取自監(jiān)測措施,總線系統(tǒng)應(yīng)采用模塊化設(shè)計(jì)。為此,CAN協(xié)議提供一種將偶然錯誤從永久錯誤和局部站點(diǎn)失敗中區(qū)別出來的辦法。這種方法可以通過對出錯站點(diǎn)統(tǒng)計(jì)評估來確定一個站點(diǎn)本身的錯誤并進(jìn)入一種不會對其它站產(chǎn)生不良影響的運(yùn)行方法來實(shí)現(xiàn),即站點(diǎn)可以通過關(guān)閉自己來阻止正常數(shù)據(jù)因被錯誤地當(dāng)成不正確的數(shù)據(jù)而被終止。

4.6CAN可靠性

為防止汽車在使用壽命期內(nèi)由于數(shù)據(jù)交換錯誤而對司機(jī)造成危險(xiǎn),汽車的安全系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)傳輸具有較高的安全性。如果數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃宰銐蚋撸蛘邭埩粝聛淼臄?shù)據(jù)錯誤足夠低的話,這一目標(biāo)不難實(shí)現(xiàn)。從總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)的角度看,可靠性可以理解為,對傳輸過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)錯誤的識別能力。

殘余數(shù)據(jù)錯誤的概率可以通過對數(shù)據(jù)傳輸可靠性的統(tǒng)計(jì)測量獲得。它描述了傳送數(shù)據(jù)被破壞和這種破壞不能被探測出來的概率。殘余數(shù)據(jù)錯誤概率必須非常小,使其在系統(tǒng)整個壽命周期內(nèi),按平均統(tǒng)計(jì)時幾乎檢測不到。計(jì)算殘余錯誤概率要求能夠?qū)?shù)據(jù)錯誤進(jìn)行分類,并且數(shù)據(jù)傳輸路徑可由一模型描述。如果要確定CAN的殘余錯誤概率,我們可將殘留錯誤的概率作為具有80~90位的報(bào)文傳送時位錯誤概率的函數(shù),并假定這個系統(tǒng)中有5~10個站,并且錯誤率為1/1000,那么最大位錯誤概率為10-13數(shù)量級。例如,CAN網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸率最大為1Mbps,如果數(shù)據(jù)傳輸能力僅使用50%,那么對于一個工作壽命4000小時、平均報(bào)文長度為80位的系統(tǒng),所傳送的數(shù)據(jù)總量為9×1010。在系統(tǒng)運(yùn)行壽命期內(nèi),不可檢測的傳輸錯誤的統(tǒng)計(jì)平均小于10-2量級。換句話說,一個系統(tǒng)按每年365天,每天工作8小時,每秒錯誤率為0.7計(jì)算,那么按統(tǒng)計(jì)平均,每1000年才會發(fā)生一個不可檢測的錯誤。

CAN即控制器局域網(wǎng)絡(luò),屬于工業(yè)現(xiàn)場總線的范疇。與一般的通信總線相比,CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時性和靈活性。由于其良好的性能及獨(dú)特的設(shè)計(jì),CAN總線越來越受到人們的重視。它在汽車領(lǐng)域上的應(yīng)用是最廣泛的,世界上一些著名的汽車制造廠商,BENZ(奔馳)、BMW(寶馬)、PORSCHE(保時捷)、ROLLS-ROYCE(勞斯萊斯)和JAGUAR(美洲豹)等都采用了CAN總線來實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測和執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。同時,由于CAN總線本身的特點(diǎn),其應(yīng)用范圍已不再局限于汽車行業(yè),而向自動控制、航空航天、航海、過程控制工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、紡織機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械及傳感器等領(lǐng)域發(fā)展。CAN已經(jīng)形成國際標(biāo)準(zhǔn),并已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場總線之一。

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