CAN总线的通信原理

3.1 CAN总线协议是建立在国际标准的开放系统OSI 7层互联参考模型基础上的。其模型结构只有三层。即只取OSI底层的物理层，数据链路层和应用层，保证节点间无差错的数据传输。

CAN 总线上用“显性”和“隐性”两个互补的逻辑值表示”0”和”1“。如下图1所示，VCNA-H和VCAN-L为CAN总线收发器与总线之间的两接口引脚。信号是以两线之间的”差分“电压形式出现。在隐性状态，VCNA-H和VCAN-L被固定在平均电压的附近。Vdiff近似于0。显性位以大于最小值差分电压表示。CAN总线的通信距离最远可达10km（位速率为5kbps），通信速度最快可为1mbps（此时的最长通信距离可以为40米）。

3.2报文传输

CAN技术的报文传输为多主方式工作，网络上的任意节点均可在任意时刻主动的向网络上其他节点发送信息，而不分主从。CAN节点只需通过对报文的表示符滤波即可实现点对点，一点对多点及全局广播等几种方式发送，接收数据。

CAN总线的数传输采用帧格式的不同，分为含有11位标准帧含有29位标志符的扩展帧，CAN总线的侦类型分为数据帧，远程帧，错误帧和过载帧。

CAN总线呕心沥血教程

哥很郁闷，为了CAN研究了不少，看了不少资料，现在我给大家总结一下先看看工作原理当CAN总线上的一个节点（站）发送数据时，它以报文的形式广播给网络中所有节点，对每个节点来说，无论数据是否是发给自己的，都对其接收。每组报文开头的11位字符为标识符，定义了报文的优先级，这种报文格式成为面向内容的编制方案。同一系统中标识符是唯一的，不可能有两个站发送具有相同标识符的报文，当几个站同时竞争总线读取时，这种配置十分重要。大体的工作原理我们搞清了，但是根本的协议我们还要花一番功夫。下面介绍一个重要的名词，“显性“和”隐性“ 在我看到的很多文章里，有很多显性和隐性的地方，为此我头痛不已，最终我把它们彻底弄明白了。首先CAN数据总线有两条导线，一条是黄色的，一条是绿色的。分别是CAN_High线和CAN_Low线当静止状态时，这两条导线上的电平一样。这个电平称为静电平。大约为2.5伏。这个静电平状态就是隐形状态，也称隐性电平。也就是没有任何干扰的时候的状态称为隐性状态.当有信号修改时，CAN_High线上的电压值变高了，一般来说会升高至少1V，而CAN_Low线上的电压值会降低一个同样值，也是1v，那么这时候。CAN_High就是2.5v+1v=3.5v,它就处于激活状态了。而CAN_Low降为2.5v-1v=1.5v。可以看看这个图由此我们得到在隐性状态下，CAN_High线与CAN_Low没有电压差，这样我们看到没有任何变化也就检测不到信号。但是在显性状态时，改值最低为2V，我们就可以利用这种变化才传输数据了。所以出现了那些帧，那些帧中的场，那些场中的位，云云~~~~~~~~~~~ 在总线上通常逻辑1表示隐性。而0表示显性。这些1啊，0啊，就可以利用起来为我们传数据了。利用这种电压差，我们可以接收信号。一般来说，控制单元通过收发器连接到CAN驱动总线上，这个收发器（顾名思义，可发送，可接收）内有一个接收器，该接收器是安装在接收一侧的差动信号放大器。然后，这个放大器很自然地就放大了CAN_High和CAN_Low线的电平差，然后传到接收区。如下图由上图可知，当有电压差，差动信号放大器放大传输，将相应的数据位任可为0。下面我们进入重点难点。报文所谓报文，就是CAN总线上要传输的数据报，为了安全，我们要给我们传输的数据报编码定一下协议，这样才能不容易出错，所以出现了很多的帧，以及仲裁啊，CRC效验。这些都是难点。识别符的概念。识别符顾名思义，就是为了区分不同报文的可以鉴别的好多字符位。有标准的，和扩展的。标准的是11位，扩展的是29位。他有一个功能就是可以提供优先级，也就是决定哪个报文优先被传输，报文标识符的值越小，报文具有越高的优先权。CAN的报文格式有两种，不同之处其实就是识别符长度不同，具有11位识别符的帧称为标准帧，而还有29位识别符的帧为扩展帧，CAN报文有以下4个不同的帧类型。分别是

无线通信系统的基本工作原理

前言: 无线通信(Wireless communication)就是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式,近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。无线通信主要包括微波通信与卫星通信。微波就是一种无线电波,它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽,通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信就是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。一、无线通信系统的类型按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些类型: 1、按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信与卫星通信等。所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频(RF)频率。射频实际上就就是“高频”的广义语, 它就是指适合无线电发射与传播的频率。无线通信的一个发展方向就就是开辟更高的频段。 2、按照通信方式来分类, 主要有(全)双工、半双工与单工方式。 3、按照调制方式的不同来划分, 有调幅、调频、调相以及混合调制等。 4、按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信与数字通信, 也可

以分为话音通信、图像通信、数据通信与多媒体通信等。各种不同类型的通信系统, 其系统组成与设备的复杂程度都有很大不同。但就是组成设备的基本电路及其原理都就是相同的, 遵从同样的规律。本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。这些电路与规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。二、无线通信系统的基本工作原理无线通信系统组成框图各部分作用: 1信息源:提供需要传送的信息 2变换器:待传送的信息(图像、声音等)与电信号之间的互相转换 3发射机:把电信号转换成高频振荡信号并由天线发射出去 4传输媒质:信息的传送通道(自由空间) 5接收机:把高频振荡信号转换成原始电信号 6受信人:信息的最终接受者

无线通信基本原理

无线通信差不多原理、差不多概念 1、无线频段的划分 2、我国常用移动通信使用频段 (a)GSM900：上行：890～915MHz，下行：935～960MHz，每载波带宽200 KHz； GSM1800：上行：1710～1720MHz，下行：1805～1815MHz，每载波带宽200 KHz； (b)CDMA2000：上行：825～835MHz，下行：870～880MHz，每载波带宽1.23MHz； (c)PHS：1900～1920MHz，每载波带宽300KHz；

(d)集群：上行806～821MHz，下行851～866MHz，每载波带宽 25KHz； 3、波长λ、频率f的关系为 c=f*λ 式中：c为光速，数值为3×108m/s，f单位为Hz，λ单位为m。 4、波传播的几种方式 a)表面波传播：以绕射方式，沿着地球表面传播。 b)天波传播：通过高空电离层反射传播。 c)空间波传播：通过直线传播和地面反射传播。 d)散射传播：利用大气对流层和电离层的不均匀性来散射传播。长波一般通过表面波传播；中波、短波一般通过表面波或天波传播；微波一般通过空间波、散射波传播。 5、仙农（Shannon）定理 C=Blog2(1+S/N) 上式中C为信道容量，B为信道带宽，S/N为信噪比。

扩频通信即据此原理。 6、TDD、FDD、TDMA、FDMA、CDMA的区不 a)TDD（时分双工）收发信共用一射频频带，上、下行链路使用不同的时隙来进行通信。 b)FDD（频分双工）收发信使用一个不同的射频频率来进行通信。 c)TDMA(时分多址) 传送给不同终端用户的信息通过同一载波的不同时隙来区分。 d)FDMA（频分多址）传送给不同终端用户的信息通过不同载波来区分。 CDMA(码分多址) 传送给不同终端用户的信息通过不同码调制来区分。 7、大尺度路径损耗和小尺度路径损耗大尺度路径损耗：无线信号经长距离上的场强变化，又叫慢衰落。自由空间损耗即属于典型的大尺度路径损耗。

CAN总线在多机通信中的应用

CAN总线在多机通信中的应用随着微处理器的发展，利用微处理器对工业生产过程进行控制已成为趋势。在工业控制过程中，由于大量数据信息的共享和传输，传统的串行通信模式已不能满足要求。在工业控制领域中，需要一种抗干扰性强、可靠性高、传输速度快和传输距离长的总线结构。CAN总线技术不仅满足上述要求，而且还能实现多点间的信息传递。本文使用PCI9810-cAN适配卡上的CAN总线组成局域网络，实现多微处理器间的信息传递和PC机对多处理器的检控、通信。 1 CAN总线简介 CAN(Controller Area Networks)总线，最早是由德国Bosch公司开发用于局域网控制的总线技术。CAN总线采用传统的双线串行通信方式，具有诊断能力，抗电磁干扰，其最陕传输速率可达1 Mb·s-1，最长通信距离可达10 km(此时的传输速率大约为40 kb·s-1)。在CAN总线组成的局域网络中，通信节点之间不采用主从方式，而是具有总线访问优先权，通信方式灵活，可实现点对点，一点对多点及广播方式传输数据。 2 系统通信模块的硬件设计 CAN总线是由PCI9810-CAN适配卡提供，本文主要完成通信节点的设计。通信节点不仅可以和PC机进行信息交换，还可独立与其他各节点通信。微处理器在需要和主机或其它节点通信时，其通过P0口向SJA1000T的寄存器发送信息，再由PCA82C250把信息传递到CAN总线上。主机和其他通信节点判断接收报文的标识符，将对接收到的信息作相应的处理，从而实现通信功能，。在设计过程中，为了满足多微处理器间通信的实时性和可靠性要求，结合CAN控制器的特点，对图1作简单介绍： (1)收发器PCA82C250的引脚8(Rs)有3种工作方式：高速，斜率控制和待机。斜率控制方式具有抗射频干扰的功能，所以采用47 kΩ的电阻连接引脚8，实现斜率控制方式。 (2)图1中应为两个高速光电耦合隔离器件6N137，由于6N137输出引脚的驱动能力不够，需要连接一个约390 Ω的上拉电阻，以增加输出引脚的驱动能力。两个光电耦合隔离器件6N137的电源信号采用5 V的DC-DC隔离模块WRA0505P，以增强系统的抗干扰能力。 (3)收发器PCA82C250的CANH和CANL引脚各自由通过一个5 Ω的电阻与CAN总线相连，电阻起到一定的限流作用，保护PCA82C250免受CAN总线上的过流冲击。 (4)收发器PCA82C250的CANH和CANL引脚与电源地之间分别反接一个保护二极管和30 pF的电容，可以起到CAN总线的过压保护作用和过流冲击。 (5)CAN控制器SJA1000T输入方式有2种：Intel输入方式和Motorola输入方式。在此采用Intel输入方式，所以SJA1000T的MODE引脚接高电平。 (6)设计仅用到TX0和RX0引脚，根据SJA1000T 通信协议所要求的输入／输出逻辑电平关系，SJA1000T的TX1脚悬空，RX1引脚的电位必须维持在0．5 Vcc以上，所以在TX1引脚接上约6．8 kΩ和3．6 kΩ分压电阻。 (7)微处理器C51的引脚P2.7接CAN控制器SJA1000T的片选信号／CS，可知CAN控制器SJA1000T 的寄存器首地址为8000H。处理器C41和CAN控制器SJA1000T共用12 MHz的晶振，以提高通信速率。通过上述分析，设计的电路原理图，。 3 系统通信模块的软件设计通信模块的软件由3部分组成：初始化程序，发送程序和接受程序。仅这3部分程序，就能完成通信节点间信息的传递。要将CAN总线应用于更复杂的通信系统中，还要考虑CAN总线的错误处理，超载处理等功能和节点间的计算方法。由于每个通信节点都有自己的MCU，所以它们之间可以自由通信。通过CAN收发器PCA82C250的引脚CANH和CANL对总线输出，使总线表现“显性”，这时可发送信息。判断总线表现为“显性”时，就要为接受信息做好准备。3．1 CAN控制器SJA1000T初始化程序该程序首先进入复位状态，设置SJAl000T的模式寄存器MR为Basic CAN模式，验收码寄存器ACR和屏蔽码寄存器AMR，再设置定时器0和定时器1，输出控制寄存器OCR，

CAN总线的工作原理

CAN总线的特点和优点 CAN总线的特点和优点; (1)多主控制在总线空闲时，所有的单元都可开始发送消息(多主控制)。最先访问总线的单元可获得发送权(CSMA/CA)。多个单元同时开始发送时，发送高优先级D消息的单元可获得发送权。 (2)消息的发送在CAN协议中，所有的消息都以固定的格式发送。总线空闲时，所有与总线相连的单元都可以开始发送新消息。两个以上的单元同时开始发送消息时，根据标识符(D)决定优先级。两个以上的单元同时开始发送消息时，对各消息ID的每个位进行逐个仲裁比较。仲裁获胜(被判定为优先级最高)的单元可继续发送消息，仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作。 (3)系统的柔软性与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息。因此在总线上增加单元时，连接在总线上的其它单元的软硬件及应用层都不需要改变。 (4)通信速度根据整个网络的规模，可设定适合的通信速度。在同一网络中，所有单元必须设定成统一的通信速度。即使有一个单元的通信速度与其它的不一样，此单元也会输出错误信号，妨碍整个网络的通信。不同网络间则可以有不同的通信速度。表1一1 CAN总线系统任意两节点间的最大距离

最大距离/m 位速率bps 10 1000 130 500 270 250 530 125 620 100 1300 50 3300 20 6700 10 10000 5 CAN总线上任意两节点之间的通信距离与其位速率有关，表2一1列举了相关数据。 (5)远程数据请求可通过发送“请求帧”请求其他单元发送数据。 (6)错误检测功能·错误通知功能·错误恢复功能所有的单元都可以检测错误(错误检测功能)。检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元(错误通知功能)。正在发送消息的单元一旦检测出错误，会强制结束当前的发送。强制结束发送的单元会不断反复地重新发送此消息直到成功发送为止(错误恢复功能)。 (7)故障封闭 CAN可以判断出错误的类型是总线上暂时的数据错误(如外部噪声等)还是持续的数据错误(如单元内部故障、驱动器故障、断线等)。由此功能，当总线上发生持续数据错误时，可将引起此故障的单元从总线上隔离出去。

CAN总线的编码方式

对CAN总线的常见编码格式解析我们在进行CAN总线的通讯设计过程中，对于通讯矩阵的建立，我们常常会选择一种编码方式，最常见的编码格式是Intel格式和Motorola格式。但是往往人们都是以一种习惯去选择，究竟两种格式具体的区别在哪里呢？我们需要明白两种格式对信号是如何排布的，又是按照什么顺序进行正确解析的。本篇文章就是作者根据在整理通讯矩阵和dbc文件中遇到的一些问题，提出的自己的一些体会和见解，希望大家通过此篇文章对两种格式有更加深刻的理解。我们在设计初期，都会首先选择一种编码格式，这种选择大多都是根据设计者自己的习惯，具体Intel格式和Motorola格式哪个更有优势的问题，在这里没有区别。但是就使用者而言，需要对接收到数据帧进行正确的解析，否则就无法得到想要的信号。下面我们就来说一下两种格式的区别。首先我们需要明确一点，无论是Intel格式还是Motorola格式，在每个字节中，数据传输顺序都是从高位（msb）传向低位（lsb）。如下图所示。 byte x bit(8*x+7) bit(8*x) msb lsb 注：x=0,1,2,3 (7) 图1 一般主机厂设计人员在设计初期都会定义好字节的发送顺序，定义Byte0为LSB，Byte7为MSB。第一种情况：先发送Byte0，然后Byte1到Byte7；第二种情况：先发送Byte7，然后Byte6到Byte0。根据我了解到的大部分主机厂都会采取第一种发送方法，很少会采取后者。我们在用CANoe中的CANdb++编辑数据库时，肯定会用到如下图所示的编辑界面。

图2 结合工作中的出现的问题，有的网络设计者会在排布信号的时候出现误区。上图中用的是比较常规的排布方式，即位在字节中的索引是从右至左，还有一种是颠倒过来的，即从左至右。如下图所示。图3 我们现在以第一种矩阵模式进行说明。在这种情况下，如果主机厂在初期定义先发送LSB，再发送的MSB的形式，那么数据信号可以按照从上到下，从左到右的顺序发送，非常方便，接收器解析起来也比较容易。如果主机厂定义先发送MSB再发送LSB的形式，那样数据传输比较复杂，所以一般都不建议用这种方案。至于设计者常出现的错误我们在下文中会重点说明，下面我们先了解一下Intel 格式和Motorola格式在CANdb++中的区别。

扩频通信的基本原理

扩频通信的理论基础 1.1扩频通信的基本概念通信理论和通信技术的研究，是围绕着通信系统的有效性和可靠性这两个基本问题展开的，所以有效性和可靠性是设计和评价一个通信系统的主要性能指标。通信系统的有效性，是指通信系统传输信息效率的高低。这个问题是讨论怎样以最合理、最经济的方法传输最大数量的信息。在模拟通信系统中，多路复用技术可提高系统的有效性。显然，信道复用程度越高，系统传输信息的有效性就越好。在数字通信系统中，由于传输的是数字信号，因此传输的有效性是用传输速率来衡量的。通信系统的可靠性，是指通信系统可靠地传输信息。由于信息在传输过程中受到干扰，收到的信息与发出的信息并不完全相同。可靠性就是用来衡量收到信息与发出信息的符合程度。因此，可靠性决定于系统抵抗干扰的性能，也就是说，通信系统的可靠性决定于通信系统的抗干扰性能。在模拟通信系统中，传输的可靠性是用整个系统的输出信噪比来衡量的。在数字通信系统中，传输的可靠性是用信息传输的差错率来描述的。扩展频谱通信由于具有很强的抗干扰能力，首先在军用通信系统中得到了应用。近年来，扩展频谱通信技术的理论和应用发展非常迅速，在民用通信系统中也得到了广泛的应用。扩频通信是扩展频谱通信的简称。我们知道，频谱是电信号的频域描述。承载各种信息（如语音、图象、数据等）的信号一般都是以时域来表示的，即信息信号可表示为一个时间的函数)(t f 。信号的时域表示式)(t f 可以用傅立叶变换得到其频域表示式)(f F 。频域和时域的关系由式(1-1)确定： ?∞ ∞--=t e t f f F ft j d )()(π2 ?∞ ∞-=f e f F t f ft j d )()(π2 (1-1) 函数)(t f 的傅立叶变换存在的充分条件是)(t f 满足狄里赫莱(Dirichlet)条件，或在区间(-∞，+∞)内绝对可积，即t t f d )(?∞ ∞-必须为有限值。扩展频谱通信系统是指待传输信息信号的频谱用某个特定的扩频函数（与待传输的信息信号)(t f 无关）扩展后成为宽频带信号，然后送入信道中传输；在接收端再利用相应的技术或手段将其扩展了的频谱压缩，恢复为原来待传输信息信号的带宽，从而到达传输信息目的的通信系统。也就是说在传输同样信息信号时所需要的射频带宽，远远超过被传输信息信号所必需的最小的带宽。扩展频谱后射频信号的带宽至少是信息信号带宽的几百倍、几千倍甚至几万倍。信息已不再是决定射频信号带宽的一个重要因素，射频信号的带宽主要由扩频函数来决定。由此可见，扩频通信系统有以下两个特点： (1) 传输信号的带宽远远大于被传输的原始信息信号的带宽； (2) 传输信号的带宽主要由扩频函数决定，此扩频函数通常是伪随机（伪噪声）编码信号。以上两个特点有时也称为判断扩频通信系统的准则。

CAN总线原理2009

CAN总线原理2009-09-22 08:54一、概述对于一般控制,设备间连锁可以通过串行网络完成。因此,BOSCH公司开发了CAN总线(Controller Area Network),并已取得国际标准化组织认证(ISO11898),其总线结构可参照I SO/OSI参考模型。同时,国际上一些大的半导体厂商也积极开发出支持CAN总线的专用芯片。通过CAN总线,传感器、控制器和执行器由串行数据线连接起来。它不仅仅是将电缆按树形结构连接起来,其通信协议相当于ISO/OSI参考模型中的数据链路层,网络可根据协议探测和纠正数据传输过程中因电磁干扰而产生的数据错误。CAN网络的配制比较容易,允许任何站之间直接进行通信,而无需将所有数据全部汇总到主计算机后再行处理。二、CAN在国外的发展对机动车辆总线和对现场总线的需求有许多相似之处,即较低的成本、较高的实时处理能力和在恶劣的强电磁干扰环境下可靠的工作。奔驰S型轿车上采用的就是CAN总线系统;美国商用车辆制造商们也将注意力转向CAN总线;美国一些企业已将CAN作为内部总线应用在生产线和机床上。同时,由于CAN总线可以提供较高的安全性,因此在医疗领域、纺织机械和电梯控制中也得到广泛应用。三、CAN的工作原理当CAN总线上的一个节点(站)发送数据时,它以报文形式广播给网络中所有节点。对每个节点来说,无论数据是否是发给自己的,都对其进行接收。每组报文开头的11位字符为标识符,定义了报文的优先级,这种报文格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标识符是唯一的,不可能有两个站发送具有相同标识符的报文。当几个站同时竞争总线读取时,这种配置十分重要。 CAN总线的报文发送和接收参见图1。当一个站要向其它站发送数据时,该站的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片,并处于准备状态;当它收到总线分配时, 转为发送报文状态。CAN芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出,这时网上的其它站处于接收状态。每个处于接收状态的站对接收到的报文进行检测,判断这些报文是否是发给自己的,以确定是否接收它。由于CAN总线是一种面向内容的编址方案,因此很容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置。我们可以很容易地在CAN总线中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修改。当所提供的新站是纯数据接收设备时,数据传输协议不要求独立的部分有物理目的地址。它允许分布过程同步化,即总线上控制器需要测量数据时,可由网上获得,而无须每个控制器都有自己独立的传感器。四、位仲裁要对数据进行实时处理,就必须将数据快速传送,这就要求数据的物理传输通路有较高的速度。在几个站同时需要发送数据时,要求快速地进行总线分配。实时处理通过网络交换的紧急数据有较大的不同。一个快速变化的物理量,如汽车引擎负载,将比类似汽车引擎温度这样相对变化较慢的物理量更频繁地传送数据并要求更短的延时。 CAN总线以报文为单位进行数据传送,报文的优先级结合在11位标识符中,具有最低二进制数的标识符有最高的优先级。这种优先级一旦在系统设计时被确立后就不能再被更改。总线

几种总线的总结之CAN 总线

CAN总线 CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的，并最终成为国际标准（ISO118?8）。是国际上应用最广泛的现场总线之一。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，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。近年来，其所具有的高可靠性和良好的错误检测能力受到重视，被广泛应用于汽车计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境基本概念 CAN 是Controller Area Network 的缩写（以下称为CAN），是ISO国际标准化的串行通信协议。在当前的汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN 通信协议。此后，CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化，现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。现在，CAN 的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。编辑本段CAN总线优势 CAN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。较之目前许多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：网络各节点之间的数据通信实时性强首先,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的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; 缩短了开发周期 CAN总线通过CAN收发器接口芯片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。这就保证不会在出现在RS-485网络中的现象,即当系统有错误,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。而且,CAN具有的完善的通信协议可由CAN

无线电通信基本原理(最重要~!~!~!~!~!~!~!~~!~!~!~!)

内部资料注意保存无线电通信基本原理资料来源于《HAM’s CQ 业余无线电家》 2005年第2期（总44期）、2005年第3期（总45期）、 2005年第4期（总46期）、2006年第1期（总47期）、 2006年第2期（总48期）

【编者按】本教材是北京市无线电管理委员会(现北京市无线电管理局)在1988年编印的。全部内容共分八章，简明扼要、深入浅出地阐述了无线电通信的概念、电磁波基本知识、收发信机的组成，电波传播以及干扰等无线电基础知识，曾被北京市无线电管理委员会作为培训北京市各机关、企、事业单位通信管理人员的专用教材。《业余无线电家》将从本期起分三次刊登该教材的部分内容，供广大无线电爱好者自学、参考。该教材由原武汉通信学院郑兴国编写，北京市无线电管理委员会审定，国家体委无线电运动学校(现中国无线电运动协会)校对。【文档制作说明】本文档根据《HAM’s CQ 业余无线电家》2005年第2期（总44期）、2005年第3期（总45期）、2005年第4期（总46期）、2006年第1期（总47期）、2006年第2期（总48期）所刊登的资料扫描整理制作而成。为了方便阅读，在原文件的基础上重新编排了页码，添加了目录。每一页下方椭圆背景中的页码为原刊物页码，后边的两位为新添加的页码。本文档仅供业余无线电爱好者个人学习之用，请勿用作其他用途。本资料版权归原版权人所有。 2011年3月16日

目录第一章绪论 (01) §1-1通信的基本概念 (01) §1-2通信的基本模型 (03) §1-3通信的工作方式 (04) 一、单向通信 (04) 二、单工通信 (05) 三、半双工通信 (05) 四、双工通信 (05) §1-4模拟通信与数字通信 (06) §1-5通信的发展概况 (08) 第二章交流电与电磁波 (09) §2-1交流电的有关参量 (09) 一、交流电的瞬时值、最大值与有效值 (10) 二、交流电的频率、周期和角频率 (11) 三、交流电的相位 (11) §2-2电磁波 (11) 一、电磁场与电磁波 (11) 二、电波的极化 (13) 三、频率和波长的关系 (13) 四、电磁波谱 (14) §2-3无线电波的波段划分 (14) 第三章发射机 (16) §3-1发送设备与发射机的组成 (16) 一、无线电发送设备的组成 (16) 发射机 (16) 天线及馈线设备 (16) 电源设备 (16) 二、话音电流及其频谱 (16) 三、发送设备的任务 (17) 四、发射机的基本组成 (17) （一）振荡器 (17) （二）调制器 (17) （三）高频功率放大器 (18) （四）滤波器 (18) §3-2振幅调制 (18) 一、调幅及调幅发射机 (18) 振荡器 (18) 缓冲放大器 (18) 激励放大器 (18)

通信原理基础知识整理

通信常识：波特率、数据传输速率与带宽的相互关系【带宽W】带宽，又叫频宽，是数据的传输能力，指单位时间内能够传输的比特数。高带宽意味着高能力。数字设备中带宽用（）表示，即每秒最高可以传输的位数。模拟设备中带宽用表示，即每秒传送的信号周期数。通常描述带宽时省略单位，如10M实质是10M。带宽计算公式为：带宽=时钟频率*总线位数/8 。电子学上的带宽则指电路可以保持稳定工作的频率范围。【数据传输速率】数据传输速率，又称比特率，指每秒钟实际传输的比特数，是信息传输速率（传信率）的度量。单位为“比特每秒（）”。其计算公式为1 。T 为传输1 比特数据所花的时间。【波特率】波特率，又称调制速率、传符号率（符号又称单位码元），指单位时间内载波参数变化的次数，可以以波形每秒的振荡数来衡量，是信号传输速率的度量。单位为“波特每秒（）”，不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息，所以它与比特率是不同的概念。【码元速率和信息速率的关系】码元速率和信息速率的关系式为：*2 N。其中，N为进制数。对于二进制的信号，码元速率和信息速率在数值上是相等的。

【奈奎斯特定律】奈奎斯特定律描述了无噪声信道的极限速率与信道带宽的关系。 1924 年，奈奎斯特（）推导出理想低通信道下的最高码元传输速率公式：理想低通信道下的最高=2W。其中，W为理想低通信道的带宽，单位是赫兹（），即每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2 个码元。对于理想带通信道的最高码元传输速率则是：理想带通信道的最高W ，即每赫兹带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒 1 个码元。符号率与信道带宽的确切关系为：（1+ a ）。其中，1/1+ a为频道利用率，a为低通滤波器的滚降系数， a取值为0时，频带利用率最高，但此时因波形“拖尾”而易造成码间干扰。它的取值一般不小于0.15，以调解频带利用率和波形“拖尾”之间的矛盾。奈奎斯特定律描述的是无噪声信道的最大数据传输速率（或码元速率）与信道带宽之间的关系。【香农定理】香农定理是在研究信号经过一段距离后如何衰减以及一个给

CAN 总线通信原理分析

CAN总线通信原理分析 CAN(Controller Area Network)总线，即控制器局域网总线，在工业控制、医疗电子、家用电器及传感器领域都得到了广泛的应用。目前国内外文献中针对CAN总线协议分析的文章主要是针对CAN协议的帧结构以或位时序特性进行分析，如文献鲜有从通信的角度对CAN总线协议进行分析，鲜有从工程应用的角度出发，对CAN总线的通信机制进行深入分析的文章。 1 CAN应用特性及结构构成 CAN总线协议具有两个国际标准，分别是ISO11898和ISO11519。其中，IS011898是通信速率为125 kbps～1Mbps的高速CAN通信标准，属于闭环总线，总线最大长度为40 m／1Mbps。ISO11519定义了通信速率为10～125kbps的低速CAN通信标准，属于开环总线，最大长度为1 km／40kbps。由于电气特性限制，即总线分布电容和分布电阻对总线波形的影响，CAN总线上最大节点数目为110个。对于应用工程师，只需正确配置收发端的波特率和位参数即可实现收发节点的数据同步。通过CAN控制器硬件对报文的标示符滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据。同时，由于CAN报文采用短帧结构，并且每帧均包含CRC校验部分，保证了数据出错率极低。CAN总线在工程应用中结构构成如图1所示。系统实现中的CAN应用层、操作系统(在无操作系统的应用中以后台程序实现)及驱动程序共同实现了ISO参考模型中的应用层功能。其中，CAN应用层定义ID分组、发送数据装包、接收数据处理以及应用层总线安全监测；操作系统／后台程序用于在CAN中断到达后调度CAN驱动程序对数据进行处理；驱动程序包括初始化(控制器工作状态设置、波特率设置、验收滤波器配置)、收发驱动及异常处理程序。对于传输介质层，需要根据环境干扰噪声、总线长度等来确定。在强干扰噪声的情况下必须采用屏蔽线；由于分布电容造成的总线波形失真及分布电阻造成的总线电平的衰减，总线长度需要考虑采用的传输介质的分布电阻和分布电容特性；同时，若采用高速总线还需通过实验确定总线的匹配电阻值。对于CAN驱动层和应用层，驱动程序包括CAN初始化(包括硬件使能、波特率设置、控制器工作模式设置及验收滤波器ID表配置)、收／发驱动并向上层提供接口函数，其中需要说明的是验收滤波器的ID表配置需要根据应用层对系统ID的分组来进行；CAN应用层根据总线上各节点之间的数据收发关系进行数据包的ID分组、发送数据装包、接收数据处

一文看懂汽车CAN总线技术原理

一文看懂汽车CAN总线技术原理随着现代汽车技术的不断发展，CAN总线逐渐成为现代汽车上不可缺少的技术，并大大推动了汽车技术的高速发展。本文将对汽车CAN 总线技术的工作原理、特点及优点，CAN总线在汽车制造中的应用及发展趋势做了简单介绍，具体的跟随小编一起来了解一下。 CAN总线的由来由于现代汽车的技术水平大幅提高，要求能对更多的汽车运行参数进行控制，因而汽车控制器的数量在不断的上升，从开始的几个发展到几十个以至于上百个控制单元。控制单元数量的增加，使得它们互相之间的信息交换也越来越密集。为此德国BOSCH 公司（和inter 公司共同）开发了一种设计先进的解决方案-CAN 数据总线，提供一种特殊的局域网来为汽车的控制器之间进行数据交换。 CAN 是ControllerAreaNetwork 的缩写，称为控制单元的局域网，它是车用控制单元传输信息的一种传送形式。 CAN总线技术简介CAN总线又称作汽车总线，全称为“控制器局域网（Controller Area Network）”，意思是区域网络控制器，它将各个单一的控制单元以某种形式（多为星形）连接起来，形成一个完整的系统。在该系统中，各控制单元都以相同的规则进行数据传输交换和共享，称为数据传输协议。CAN总线最早是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的电控模块（ECU）之间的数据交换而开发的一种串行通讯协议。在工程实际中CAN总线是对汽车中标准的串行数据传输系统的习惯叫法。随着车用电气设备越来越多，从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，使汽车电子系统形成一个复杂的大系统，并且都集中在驾驶室控制。另外，随着近年来智能运输系统（ITS）的发展，以3G（GPS、GIS和GSM）为代表的新型电子通讯产品的出现，它对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求。CAN 总线正是为满足这些要求而设计的。 CAN总线主要有四部分组成：导线、控制器、收发器和终端电阻。其中导线为由两根普通铜导线绞在一起的双绞线。控制器的作用是对收到和发送的信号进行翻译。收发器负责

无线通信基本原理、基本概念(1).doc

无线通信基本原理、基本概念 1、无线频段的划分 2、我国常用移动通信使用频段（a ） GSM900:上行：890?915MHz ，下行：935?960MHz ，每载波带宽 200 KHz ; GSM1800:上行：1710?1720MHz ，下行：1805?1815MHz ，每载波带宽 200 KHz ; （b ） CDMA2000 :上行：825?835MHz ，下行：870?880MHz ，每载波带宽 1.23MHz ; （C ）PHS : 1900?1920MHz ，每载波带宽 300KHz ; （d ）集群：上行806?821MHz ，下行851?866MHz ，每载波带宽25KHz ; 3、波长入、频率f 的关系为 c=f* 入式中：C 为光速，数值为3X 108 m/s ，f 单位为Hz ，入单位为m 。 4、波传播的几种方式表面波传播：以绕射方式，沿着地球表面传播。天波传播：通过高空电离层反射传播。空间波传播：通过直线传播和地面反射传播。散射传播：利用大气对流层和电离层的不均匀性来散射传播。长波一般通过表面波传播；中波、短波一般通过表面波或天波传播；微波一般通过空间波、散射波传播。 5、仙农（Shannon ）定理 C=Blog 2（1+S/N ）上式中C 为信道容量，B 为信道带宽，S/N 为信噪比。扩频通信即据此原理。 6、TDD 、FDD 、TDMA 、FDMA 、CDMA 的区别 a ) b )

a ） TDD （时分双工）收发信共用一射频频带，上、下行链路使用不同的时隙来进行通信。 b ） FDD （频分双工）收发信使用一个不同的射频频率来进行通信。 C ）TDMA （时分多址）传送给不同终端用户的信息通过同一载波的不同时隙来区分。 d ） FDMA （频分多址）传送给不同终端用户的信息通过不同载波来区分。 CDMA （码分多址）传送给不同终端用户的信息通过不同码调制来区分。 7、大尺度路径损耗和小尺度路径损耗大尺度路径损耗：无线信号经长距离上的场强变化，又叫慢衰落。自由空间损耗即属于典型的大尺度路径损耗。小尺度路径损耗：无线信号经过短时间或短距离传播后其幅度快速衰落，又叫快衰落。多经传播是引起小尺度传播的主要原因。 8、平衰落和选择性衰落平衰落：发射信号的频谱特性在接收机内仍能保持不变的衰落。选择性衰落：发射信号的频谱特性在接收机内发生了畸变的衰落。 9、极化波的极化是指电场的取向随时间变化的方式。电场矢量的两个正交分量具有不同振幅和相位关系时，可能形成三种不同的极化：线极化、园极化和椭圆极化。 i L 厂选择性衰落 ------- ? ----- ? f r ---- \ 功率谱密度功率谱密度平衰落 f fO 发信频谱图 fO 收信频谱图功率谱密度发信频谱图 fO 收信频谱图

can总线通信程序

CAN总线通信程序 // CAN <==> UART的协议转换器 // 说明： // 1，单片机使用P89C61X2BA // --晶振11.0592MH Z // --CAN总线中断使用单片机的中断0，外部有上拉电阻,波特率可以设定 // 2，CAN总线发送采用查询方式，接收采用中断方式 // 3，看门狗复位时间1.2S // 4，SJA1000晶振8MHZ,Peil模式 // 5，串口中断接收，查询发送，波特率可设置 // 6，×××当串口收到数据后，每8个数一组打包，通过CAN总线发送出去 // // -----10.16日，重新修改程序完成以下功能----- // ----此功能已经改为，每收到一帧数据，启动一次CAN传输，传输字节数等于串口收到的数据 // ----串行帧的帧间界定通过当前波特率下传输5个字节为时间间隔，具体为当顺序接收到的任意两个数据，它们之间的时间间隔大于5个字节传送时间，认为这两个数据分属于两个不同的帧 // 7，当CAN总线每接收一帧信息后，通过串口发送出去 // 改为可以识别CAN的报文字节长度，即串口只发送CAN报文长度个字节 // 8，看门狗芯片MAX1232CPA，硬件溢出时间1.2S // //------------------------------------------------------- #include #include #include #include "CANCOM.h" unsigned char UART_TX_Data[8] = {0,1,2,3,4,5,6,7}; unsigned char CAN_TX_Data[8] = {0,1,2,3,4,5,6,7};

CAN总线中循环冗余校验码的原理及其电路实现

摘要：在can网络中传输摄文时，噪声干扰或传输中断等因素往往使接收端收到的报文出现错码。为了及时可靠地把报文传输给对方并有效地检测错误，需要采用差错控制。详细介绍了can总线中循环冗余校验码的差错控制原理及其实现方法。关键词：循环冗余校验差错控制报文在can系统中为保证报文传输的正确性，需要对通信过程进行差错控制。目前常用的方法是反馈重发，即一旦收到接收端发出的出错信息，发送端便自动重发，此时的差错控制只需要检错功能。常用的检错码两类：奇偶校验码和循环冗余校验码。奇偶校验码是一种最常见的检错码，其实现方法简单，但检错能力较差；循环冗余校验码的编码也很简单且误判率低，所以在通信系统中获得了广泛的应用。下面介绍can网络中循环冗余校验码（即crc码）的原理和实现方法。 1 crc码检错的工作原理crc码检错是将被处理报文的比特序列当作一个二进制多项式a（x）的系数，该系数除以发送方和接收方预先约定好的生成多项式g(x)后，将求得的余数p(x)作为crc校验码附加到原始的报文上，并一起发给接收方。接收方用同样的g(x)去除收到的报文b(x)，如果余数等于p(x)，则传输无误（此时a（x）和b(x)相同）；否则传输过程中出错，由发送端重发，重新开始crc校验，直到无误为止。上述校验过程中有几点需注意：①在进行crc计算时，采用二进制（模2）运算法，即加法不进位，减法不借位，其本质就是两个操作数进行逻辑异或运算；②在进行crc计算前先将发送报文所表示的多项式a(x)乘以xn，其中n为生成多项式g(x)的最高幂值。对二进制乘法来讲，a(x)·xn就是将a(x)左移n 位，用来存放余数p（x），所以实际发送的报文就变为a（x）·xn+p(x)；③生成多项式g(x)的首位和最后一位的系数必须为1。图1为crc校验的工作过程。目前已经有多种生成多项式被列入国际标准中，如：crc-4、crc-12、crc-16、ccitt-16、crc-32等。can总线中采用的生成多项式为g(x)=x15+x14+x10+x8+x7+x4+x3+1。可以看出，canu叫线中的crc校验采用的多项式能够校验七级，比一般crc校验（crc-4、crc-12、crc-16等）的级数（二～五级）要高许多，因而它的检错能力很强，误判率极低，成为提高数据传输质量的有效检错手段。图 2 产生crc校验码的硬件电路 2 crc码的电路实现2.1 硬件电路的特点在can总线中为了产生crc码，硬件电路除了具有复位和时钟信号以外，还需要以下两个控制信号的参与：①填充位解除信号destuff，它的有效逻辑值是1；②crc检验的使能信号enable，有效逻辑也为1。该硬件电路的特点是采用选择器和反相器代替传统设计中用的异或门，既实现了比较功能，又降低了生产成本，同时也为工程师们提供了一种新的设计思路。2.2 硬件电路图图2即为实现crc码的硬件电路图。图中需要说明的几点如下：①使能信号和填充位解除信号省略；②crcnxt代表的逻辑值为输入报文序列和crc寄存器的最高位异或的结果；③标号0～14所指示的为15位crc寄存器，上升沿触发；④标号1～6所指示的为选择器和反相器的组合逻辑，实现异或功能，该选择器的逻辑功能为y=ab+ac，具体结构如图3所示。2. 3 电路工作过程从以上分析可知：①当enable=0时，crc清0；②当enable=1、destuff=1时，进行正常crc计算；③当enable=1而destuff=0时，正在解除填充时，数据暂停传送。在各个控制信号均有效时，输入报文的每一位都是和crc寄存器的最高位相异和后移入最低位，同时寄存器的第13、9、7、6、3、2位均和其最高位异或，结果分别左移一位；其它未进行异或操作的寄存器位值也分别左移一位，直到报文的每一位都移入crc寄存器为止，此时寄存器中的值取为计算得到的crc码。如果报文的比特序列长度为16，则需要左移16次才能对报文的每一位均进行处理。如果以ck表示crc寄存器的第k位位值、ck'表示移位后的第k位位值（k=0,1,2,3……15），则移位规律见表1。表 1 移位规律表c14'=c13^crcnxtc13'=12c12'=c11c11'=c10c10'=c9^crcnxtc9'=c8c8'=c7^crcnxtc7'=c6^cr cnxtc6'=c5c5'=c4c4'=c3^crcnxtc3'=c2^crcnxtc2'=c1c1'=c0c0'=crcnxt^datain 3 crc校