CAN和RS485网络通信比较

CAN总线是国际上应用最广泛的现场总线之一。最早是由德国Bosch公司推出，用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信协议。CAN总线的应用范围遍及从高速网络到低成本的多线路网络，广泛应用于控制系统中的各检测和执行机构之间的数据通信。现场总线领域中，CAN总线得到了计算机芯片商的广泛支持，他们纷纷推出直接带有CAN接口的微处理器 (MCU)芯片。CAN是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高的抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。CAN网络具有如下特点:

网络上任意一个节点均可在任意时刻主动向网络上的其它节点发送信息，而不分主从;

采用非破坏性总线仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送信息时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据;具有点对点，一点对多点及全局广播传送接收数据的功能;

通讯距离最远可达10ｋｍ(5kbps)，通讯速率最高可达1Mbps(40ｍ)，网络节点数实际可达110个，每一帧的有效字节数最多为8个，这样传输时间短，受干扰的概率低;通讯介质采用廉价的双绞线即可，无特殊要求;

每帧信息都有CRC校验及其它检错措施，数据出错率极低，可靠性极高;在传输信息出错严重时，节点可自动切断它与总线的联系，以使总线上的其它操作不受影响。

CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之目前RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言，基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性：

1） CAN控制器工作于多主方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差。

2） CAN总线通过CAN控制器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。

3） CAN具有完善的通信协议，可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低了系统的开发难度，缩短了开发周期，这些是只仅仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。

特性	RS-485	CAN-bus
单点成本	低廉	稍高
系统成本	高	较低
总线利用率	低	高
网络特性	单主网络	多主网络
数据传输率	低	高
容错机制	无	可靠的错误处理和检错机制
通讯失败率	高	极低
节点错误的影响	导致整个网络的瘫痪	无任何影响
通讯距离	<1.5km	可达10km（5kbps）
网络调试	困难	非常容易
开发难度	标准Modbus协议	标准CAN-bus协议
后期维护成本	高	低

南京国辰的保护在通信方面采用如下特点:

终端保护设备主机与显示部分采用RS485通信方式,主机和显示器由两个完全独立的CPU控制,互不影响.有的厂家采用主机一个CPU控制显示部分,因显示部分与主机分体安装,控制数据总线及微机工作电源DC5V要外引,外界电磁干扰很容易串扰到CPU的数据总线及微机工作电源DC5V上,从而导致保护因电磁干扰而误动作.

终端保护设备与上位机采用CAN工业总线通信方式,有的厂家则采用RS485通信方式,二者的差别见上述CAN与RS485的通信比较.CAN通信的优越性十分明显.

终端保护设备与上位机通信采用国际标准的103通信规约,完全通明,很容易与各厂家不同的上位机实现无逢连接,更为将来扩充以太网口做好传输准备.而有的厂家在与上位机通信方面根据自身的特点编制自己的规约,不完全透明,与其他厂家的上位机连接困难.

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关键词：CAN RS485
分类：电工基础知识| 发布：一个人的传说| 查看： | 发表时间：2009-11-27

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