CAN总线RS485接口的物理特性是?
CAN总线特性:
1,国际标准工业现场总线,传输可靠,实时性高;
2.传输距离远(最远10Km),传输速率快(最高1 MHz bps);
3.单条总线最多可连接110个节点,节点数量可轻松扩展;
4.多主结构,各节点地位平等,便于区域组网,总线利用率高;
5.高实时性,无损总线仲裁技术,高优先级节点无延迟;
6.出现故障的CAN节点会自动关机,切断与总线的连接,不影响总线的通信;
7.报文具有短帧结构和硬件CRC校验,因此干扰概率小,数据误码率极低;
8.自动检测消息是否发送成功,并可通过硬件自动转发,传输可靠性高;
9、硬件消息过滤功能,只接收必要的信息,减轻cpu负担,简化软件编程;
10,通信介质可以是普通双绞线、同轴电缆或光纤;
11,CAN总线系统结构简单,性价比高。
RS485接口标准特性:
(1) RS-485的电气特性:逻辑“1”用两根导线之间的电压差表示为+(2-6)V;逻辑“0”用两条线之间的电压差为-(2-6) V来表示,接口信号电平低于RS-232-C的电平,所以不容易损坏接口电路的芯片,而且这个电平兼容TTL电平,可以很容易地与TTL电路连接。
(2)RS-485的最高数据传输速率为10Mbps。
(3) RS-485接口是平衡驱动器和差分接收器的结合,增强了抗干扰能力,即具有良好的抗噪声干扰能力。
(4)RS-485接口最大传输距离的标准值是4000英尺,实际可以达到3000米。另外,RS-232-C接口只能连接总线上的1个收发器,即单站能力。RS-485接口允许总线上最多连接128个收发器。即具有多站能力,使用户可以使用单一的RS-485接口轻松建立设备网络。然而,任何时候只有一个发送器可以在RS-485总线上发送。
(5) RS-485接口抗噪性好,传输距离远,具有多站能力,是首选的串行接口。
(6)由于RS485接口组成的半双工网络一般只需要两根线,所以RS485接口全部采用屏蔽双绞线传输。
CAN总线与RS485的比较:
1,速度和距离:CAN和RS485在1Mbit/S高速下的传输距离不超过100M,在高速上可谓大同小异。但低速时,CAN在5Kbit/S时,距离可以达到10KM,即使在485的低速下,也只能达到1219m左右(无中继)。可见CAN在远距离传输上有着绝对的优势。
2、总线利用:RS485是单主从结构,即一条总线上只能有一台主机,通信由其发起。它不下达命令,下面的节点无法发送,发送后必须立即应答。主机收到回复后,会询问下一个节点,以免多个节点向总线发送数据,造成数据混乱。CAN总线是多主从结构,每个节点有一个CAN控制器。多个节点发送时,用发送的ID号自动仲裁,这样总线数据就可以乱了。而且一个节点发送完毕,另一个节点可以检测到总线空闲,立即发送,省去了主机的查询,提高了总线利用率,增强了快速性。因此,在汽车等可靠性要求高的系统中,使用CAN总线或其他类似的总线。
3、错误检测机制,RS485只指定了物理层,没有数据链路层,所以除非出现短路等一些物理错误,否则无法识别错误。这样很容易造成一个节点被破坏,拼命向总线发送数据(一直是1),从而导致整个总线瘫痪。所以一旦RS485断了一个节点,总线网络就挂了。CAN总线有一个CAN控制器,可以检测任何总线错误。如果自身误差超过128,则自动锁定。保护总线。如果检测到其他节点的错误或自己的错误,将向总线发送一个错误帧,以提醒其他节点该数据是错误的。大家小心点。这样,一旦CAN总线的一个节点CPU程序跑偏,其控制器自动锁定。保护总线。因此,在安全性要求高的网络中,CAN是非常强大的。
4.价格和培训费用:CAN设备的价格大约是485的两倍。因此,485的通信在软件上非常方便。只要懂串口通信就可以编程,而CAN需要底层工程师了解CAN的复杂层,写上位机软件也要了解CAN的协议。可以说培训成本很高。
5.CAN总线通过CAN控制器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL连接到物理总线,而CANH端的状态只能是高电平或浮置状态,CANL端的状态只能是低电平或浮置状态。这样保证不会出现现象。在RS-485网络中,当出现系统错误,多个节点同时向总线发送数据时,总线会短路,部分节点会损坏。而且CAN节点具有在出现严重错误时自动关闭输出的功能,使得总线上其他节点的运行不受影响,从而保证总线不会因为网络中个别节点出现问题而处于“死锁”状态。
6.CAN有完善的通信协议,可以通过CAN控制器芯片及其接口芯片来实现,大大降低了系统的开发难度,缩短了开发周期,这是仅有电气协议的RS-485无法比拟的。