CAN與RS485總線的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)比較
Z近一個(gè)項(xiàng)目總體方案設(shè)計(jì)為分布式系統(tǒng)，于是在通訊上糾結(jié)于CAN總線還是RS485。因此在網(wǎng)上搜索一些了一些關(guān)于RS485和CAN總線的資料，除進(jìn)一步認(rèn)識(shí)RS485通訊特點(diǎn)外，認(rèn)識(shí)了CAN總線的特點(diǎn)及其與RS485的比較，總結(jié)如下：
注：以下是從網(wǎng)上搜索總結(jié)的。
CAN總線特點(diǎn)：
1、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線，傳輸可靠，實(shí)時(shí)性高；
2、傳輸距離遠(yuǎn)（Z遠(yuǎn)10Km），傳輸速率快（Z高1MHz bps）；
3、單條總線Z多可接110個(gè)節(jié)點(diǎn)，并可方便的擴(kuò)充節(jié)點(diǎn)數(shù)；
4、多主結(jié)構(gòu)，各節(jié)點(diǎn)的地位平等，方便區(qū)域組網(wǎng)，總線利用率高；
5、實(shí)時(shí)性高，非破壞總線仲裁技術(shù)，優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)無(wú)延時(shí)；
6、出錯(cuò)的CAN節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉并切斷和總線的聯(lián)系，不影響總線的通訊；
7、報(bào)文為短幀結(jié)構(gòu)并有硬件CRC校驗(yàn)，受干擾概率小，數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低；
8、自動(dòng)檢測(cè)報(bào)文發(fā)送成功與否，可硬件自動(dòng)重發(fā)，傳輸可靠性很高；
9、硬件報(bào)文濾波功能，只接收必要信息，減輕cpu負(fù)擔(dān)，簡(jiǎn)化軟件編制；
10、通訊介質(zhì)可用普通的雙絞線，同軸電纜或光纖等；
11、CAN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有極高的性價(jià)比。
RS485接口標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)：
（1） RS-485的電氣特性：邏輯"1"以兩線間的電壓差為+（2-6）V表示；邏輯"0"以兩線間的電壓差為-（2-6）V表示。接口信號(hào)電平比RS-232-C降低了，就不易損壞接口電路的芯片，且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL 電路連接。
（2） RS-485的數(shù)據(jù)Z高傳輸速率為10Mbps
（3） RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。
（4） RS-485接口的Z大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上可達(dá) 3000米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個(gè)收發(fā)器，即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。但RS-485總線上任何時(shí)候只能有一發(fā)送器發(fā)送。
（5） 因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。
（6） 因?yàn)镽S485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。
CAN總線與RS485的比較：
1，速度與距離：CAN與RS485以1Mbit/S的高速率傳輸?shù)木嚯x都不超過(guò)100M，可謂高速上的距離差不多。但是在低速時(shí)CAN以5Kbit/S時(shí)，距離可達(dá)10KM，而485再低的速率也只能到1219米左右（都無(wú)中繼）�？梢�(jiàn)CAN在長(zhǎng)距離的傳輸上擁有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。
2，總線利用率：RS485是單主從結(jié)構(gòu)，就是一個(gè)總線上只能有一臺(tái)主機(jī)，通訊都由它發(fā)起的，它沒(méi)有下命令，下面的節(jié)點(diǎn)不能發(fā)送，而且要發(fā)完即答，受到答復(fù)后，主機(jī)才向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)詢問(wèn)，這樣是為了防止多個(gè)節(jié)點(diǎn)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，而造成數(shù)據(jù)錯(cuò)亂。而CAN－bus是多主從結(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有CAN控制器，多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)，以發(fā)送的ID號(hào)自動(dòng)進(jìn)行仲裁，這樣就可以實(shí)現(xiàn)總線數(shù)據(jù)不錯(cuò)亂，而且一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)完，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以探測(cè)到總線空閑，而馬上發(fā)送，這樣省去了主機(jī)的詢問(wèn)，提高了總線利用率，增強(qiáng)了快速性。所以在汽車(chē)等實(shí)性要求高的系統(tǒng)，都是用CAN總線，或者其他類似的總線。
3，錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制，RS485只規(guī)定了物理層，而沒(méi)有數(shù)據(jù)鏈路層，所以它對(duì)錯(cuò)誤是無(wú)法識(shí)別的，除非一些短路等物理錯(cuò)誤。這樣容易造成一個(gè)節(jié)點(diǎn)破壞了，拼命向總線發(fā)數(shù)據(jù)（一直發(fā)1），這樣造成整個(gè)總線癱瘓。所以RS485一旦壞一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這個(gè)總線網(wǎng)絡(luò)都掛。而CAN總線有CAN控制器，可以對(duì)總線任何錯(cuò)誤進(jìn)行檢測(cè)，如果自身錯(cuò)誤超過(guò)128個(gè)，就自動(dòng)閉鎖。保護(hù)總線。如果檢測(cè)到其他節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤或者自身錯(cuò)誤，都會(huì)向總線發(fā)送錯(cuò)誤幀，來(lái)提示其他節(jié)點(diǎn)，這個(gè)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的。大家小心。這樣CAN總線一旦有一個(gè)節(jié)點(diǎn)CPU程序跑飛了，它的控制器自動(dòng)閉鎖。保護(hù)總線。所以在安全性要求高的網(wǎng)路，CAN是很強(qiáng)的。
4，價(jià)格與培訓(xùn)成本：CAN器件的價(jià)格大約是485的2倍這樣，485的通訊從軟件上是很方便的，只要懂串行通訊，就可以編程，而CAN需要底層工程師了解CAN復(fù)雜的層，編寫(xiě)上位機(jī)軟件也要了解CAN的協(xié)議�？芍^培訓(xùn)成本較高。
5，CAN總線通過(guò)CAN控制器接口芯片82C250的兩個(gè)輸出端CANH和CANL與物理總線相連，而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài)，CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證不會(huì)出現(xiàn)象在RS-485網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)系統(tǒng)有錯(cuò)誤，出現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響，從而保證不會(huì)出現(xiàn)象在網(wǎng)絡(luò)中，因個(gè)別節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，使得總線處于“死鎖”狀態(tài)。
6，CAN具有完善的通信協(xié)議，可由CAN控制器芯片及其接口芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而大大降低了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度，縮短了開(kāi)發(fā)周期，這些是只僅僅有電氣協(xié)議的RS-485所無(wú)法比擬的。
特性 | RS-485 | CAN-bus |
單點(diǎn)成本 | 低廉 | 稍高 |
系統(tǒng)成本 | 高 | 較低 |
總線利用率 | 低 | 高 |
網(wǎng)絡(luò)特性 | 單主網(wǎng)絡(luò) | 多主網(wǎng)絡(luò) |
數(shù)據(jù)傳輸率 | 低 | 高 |
容錯(cuò)機(jī)制 | 無(wú) | 可靠的錯(cuò)誤處理和檢錯(cuò)機(jī)制 |
通訊失敗率 | 高 | 極低 |
節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤的影響 | 導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓 | 無(wú)任何影響 |
通訊距離 | <1.5km | 可達(dá)10km（5kbps） |
網(wǎng)絡(luò)調(diào)試 | 困難 | 非常容易 |
開(kāi)發(fā)難度 | 標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議 | 標(biāo)準(zhǔn)CAN-bus協(xié)議 |
后期維護(hù)成本 | 高 | 低 |
首頁(yè) > 遠(yuǎn)程控制 > 日期：2022-6-25 來(lái)源：www.parkingtim.com 作者：李工 瀏覽量：
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