16 December 2022
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CAN总线是数字信号还是模拟信号?

1、什么是CAN总线?

CAN 是控制器区域网络 (CAN) 的缩写。 它由以研发和生产汽车电子产品着称的德国BOSCH公司开发,并最终成为国际标准(ISO11898)。 它是世界上使用最广泛的现场总线之一。 一。

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在北美和西欧,CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线,并有专为以CAN为底层协议的大型卡车和重型机械车辆设计的J1939协议。

 

 

2.CAN总线的特点

 

1、工作在多主机模式下:网络上的任何节点都可以随时向其他节点发送数据,通信方式灵活;

2、网络上每个节点都有不同的优先级,可以满足实时性要求;

3、采用无损仲裁总线结构,当两个节点同时向网络传输信息时,优先级高的先传输;

4、传输方式有点对点、点对多点、点对全球广播三种;

5、通讯距离可达6km,通讯速率可达1MB/s,节点数可达110个;

6、采用短帧结构,每帧8个有效字节;

7、具有可靠的错误检测机制,数据错误率极低;

8、发送信息损坏时,可自动重发;

9、当节点出现严重错误时,会自动切断与总线的连接,以免影响总线上的其他操作。

 

 

三、CAN总线原理

 

 

CAN总线以广播的形式将数据从一个节点发送到另一个节点。 当一个节点发送数据时,该节点的CPU将要发送的数据和标识符发送给该节点的CAN芯片,使其进入就绪状态。

CAN芯片一旦收到总线分配,就进入发送报文的状态,CAN芯片将需要发送的数据按照规定的报文格式组成并发送出去。

 

此时网络中的其他节点处于接收状态,所有节点都要先接收到,通过检测判断消息是否发给自己。

 

由于CAN总线是一种面向内容的寻址方案,易于搭建控制系统,配置灵活,无需修改硬件和软件即可在CAN总线上增加新的节点。

 

 

4、CAN总线的应用

 

 

CAN总线在组网和通信功能方面的优势及其较高的性价比,决定了其在众多领域具有广阔的应用前景和发展潜力。

 

这些应用程序有一些共同点:CAN 实际上在现场充当具有总线拓扑结构的计算机局域网。 无论在何种场合,它都负责任意节点之间的实时通信,但具有结构简单、速度快、抗干扰、可靠、价格低廉等优点。

 

CAN总线最初是为汽车电子控制系统设计的。 目前,CAN在欧洲生产的汽车上的应用非常普遍。 不仅如此,这项技术还延伸到了火车、轮船等交通工具上。

 

 

5、CAN总线是数字信号还是模拟信号?

 

CAN总线是数字信号。 与一般的通信总线相比,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。 由于其良好的性能和独特的设计,CAN总线越来越受到人们的关注。

 

6.模拟信号与数字信号的区别

 

模拟信号意味着幅值是连续的(幅值可以由无限多个值表示)。 时间连续的模拟信号包括连续变化的图像(电视、传真)信号等。时间离散的模拟信号是采样信号,是对模拟信号每T采样一次得到的信号。虽然它的波形在时间上是不连续的 ,它的幅度值是连续的,所以它仍然是一个模拟信号。

 

数字信号意味着振幅值是离散的,并且振幅表示被限制为有限数量的值。 二进制代码是一种数字信号。 二进制码受噪声影响小,易于数字电路处理,因而得到广泛应用。

 

模拟通信的优点是直观、易于实现,但主要有两个缺点:(1)保密性差,模拟通信,特别是微波通信和有线明线通信,很容易被窃听。 只要接收到模拟信号,就很容易获得通讯内容。 (2)抗干扰能力弱。 电信号在沿线传输过程中,会受到来自外界和通信系统的各种噪声的干扰。 噪声和信号混合后就很难分离,从而降低了通信质量。 线路越长,累积的噪声就越多。

 

数字通信具有以下优点:(1)加强了通信的保密性。 语音信号经过A/D转换后,可以先加密,再传输。 在接收端解密后,可以通过D/A转换还原成模拟信号。 (2)提高了抗干扰能力,特别是在中继时,可以再生数字信号,消除噪声的积累。 (3)可以控制传输错误,从而提高传输质​​量。 (4)便于利用现代数字信号处理技术处理数字信息。 (5)可以构建综合数字通信网络,综合传输各种信息,增强通信系统的功能。 但是,数字通信也有缺点,如:占用频带宽、技术要求复杂、模/数转换时存在量化误差等。

 

数字通信系统传输的信息一般是离散的,但也可能是连续的。 如果在数字通信系统中需要读取模拟报文,则在发送段的信息源中应包括模数转换装置。 末端的接收器包括一个数模转换设备。 考虑到当今有大量的模拟通信系统,仍然经常需要传输数字信号。 这需要对数字终端设备进行一些修改或安装。

 

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