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  • 然而今天,嵌入式系统设计中使用的越来越多的构件将用串行总线代替宽并行总线。 尽管串行总线提供了大量的优势,但它们也给嵌入式系统设计人员带来了某些重大挑战。 在并行结构中,总线的每个组件都有自己的信号...
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  • 嵌入式系统可以简单定义为属于大型系统或机器一部分一种专用计算机系统, 其目的是为该系统或机器提供监测和控制服务。 典型
  • 串口简介 1.什么是串口? 串口是计算机上一种非常通用设备通信协议。串口通信概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。尽管比按字节(byte)并行通信慢...uart属于异步串口(Universal Asynchro...

       

    串口简介 

       

    1. 什么是串口? 

    串口是计算机上一种非常通用的设备通信的协议。串口通信的概念非常简单,串口按位(bit) 发送和接收字节。尽管比按字节(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数 据的同时用另一根线接收数据。串口能够轻松实现远距离通信。  

    spi,iic属于同步串口。

    uart属于异步串口(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter通用异步收发器)。UART是一种通用串行数据总线,用于异步通信。该总线双向通信,可以实现全双工传输和接收.

       

       

    2. 异步串口应用线路图示 

       

    典型地,异步串口通信使用3?根线完成:?(1) 地线,(2)发送,(3)接收

       

       

       

    3.异步串口通信参数

    波特率、起始位、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行 的端口,这些参数必须匹配。

       

     1) 波特率: 

    a) 这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit 的个数,通常串口的波特 率为9600,19200, 115200, 14400,28800 和36600 等 

    b)波特率和距离成反比 

       

    2)起始位: 

    起始位必须是持续一个比特时间的逻辑"0"电平,标志传送一个字符的开始 

       

    3)数据位: 

    这是衡量通信中实际数据位的参数,标准的值是5、7 和8 位 

       

    4)停止位: 

    标志着传送一个字符的结束,用逻辑"1"电平表示,典型的值为1,1.5 和2 位(1.5 位是时间上的宽度,代表一个bit 的1.5 倍。例如你的波特率是1000bps,那么一个bit 的宽度就是1ms,一个停止位是1ms,而1.5 个停止位就是1.5ms 了)

       

    5)奇偶校验位: 

    在串口通信中一种简单的检错方式 

    a)奇校验:人为的往信号中添加一个校验位来确保所发送的信号中"1"的数目为奇 数个,如: 0110,0101 1 0100,0000 0 

    b)偶校验:人为的往信号中添加一个校验位来确保所发送的信号中"1"的数目为偶 数个,如: 0100,0101 1 0100,0001 0 

       

       

    4.异步串口数据传输时序图示 

       

    (空闲位表示线路处于空闲状态,此时线路上为逻辑"1"电平。空闲位可以没有,此时异 步传送的效率为最高)

       

    5.异步串口的扩展应用

       

       

    引用:

    1. 常见接口电路介绍 http://wenku.baidu.com/link?url=rPXAWPV1DLttBOy6O2-8g4jq2VZBnv4v70bCixoCU6l2I6Yuc9reQ-I99_njImH1tVKolXSkpUCmL65Bx2-yeLMNzXTBNd-cjf2OV60mwBK
    2. 串行通信接口 <http://www.cnblogs.com/mylinux/p/4079174.html>
    3. 串口通讯—通信协议 <http://www.cnblogs.com/mylinux/p/4078576.html>

    转载于:https://www.cnblogs.com/mylinux/p/4683524.html

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  • 展开全部是CAN总线e5a48de588b63231313335323631343130323136353331333431363630是一种差分总线,总线值是由双绞线的两根线的电势差来决定的,总线值有...扩展资料:CAN属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式...

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    CAN总线e5a48de588b63231313335323631343130323136353331333431363630是一种差分总线,总线值是由双绞线的两根线的电势差来决定的,总线值有显性和隐性两种状态。总线就是一种信息传递的通道,不管收和发都是通过它来完成的。另外CAN总线是一种串行总线,总线上一次只能传递一个报文信息。

    扩展资料:

    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:

    1.网络各节点之间的数据通信实时性强

    首先,CAN控制器工作于多种方式,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。

    2.开发周期短

    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,从而保证不会出现像在网络中,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控制器芯片及其接口芯片来实现。

    3.已形成国际标准的现场总线

    另外,与其它现场总线比较而言,CAN总线是具有通信速率高,容易实现,且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。这些也是CAN总线应用于众多领域,具有强劲的市场竞争力的重要原因。

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  • CAN(Controller Area Network)属于现场总线范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制串行通信网络。较之目前许多RS-485基于R线构建分布式控制系统而言,基于 CAN总线分布式控制系统在以下方面具有明显优越性: ...
  • 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。 终端电阻的作用 提高信号质量 提高抗干扰能力,确保总线快速进入隐性状态 基础相关知识 电缆的阻抗:在具有电阻、电感和电容的电路...

    CAN总线的特点

    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。

    终端电阻的作用

    1. 提高信号质量
    2. 提高抗干扰能力,确保总线快速进入隐性状态

    基础相关知识

    电缆的阻抗:在具有电阻、电感和电容的电路里,对电路中的电流所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗的单位是欧姆。Z= R+j( ωL–1/(ωC))
    说明:负载是电阻、电感的感抗、电容的容抗三种类型的复物,复合后统称“阻抗”,写成数学公式即是:阻抗Z= R+j(ωL–1/(ωC))。其中R为电阻,ωL为感抗,1/(ωC)为容抗。
    (1)如果(ωL–1/ωC) > 0,称为“感性负载”;
    (2)反之,如果(ωL–1/ωC) < 0称为“容性负载”。
    阻抗匹配:是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。我们先从直流电压源驱动一个负载入手。由于实际的电压源,总是有内阻的,我们可以把一个实际电压源,等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。假设负载电阻为R,电源电动势为U,内阻为r,那么我们可以计算出流过电阻R的电流为:I=U/(R+r),可以看出,负载电阻R越小,则输出电流越大。负载R上的电压为:Uo=IR=U/[1+(r/R)],可以看出,负载电阻R越大,则输出电压Uo越高。

    低频电路

    在低频电路中,我们一般不考虑传输线的匹配问题,只考虑信号源跟负载之间的情况,因为低频信号的波长相对于传输线来说很长,传输线可以看成是“短线”,反射可以不考虑(可以这么理解:因为线短,即使反射回来,跟原信号还是一样的)。从以上分析我们可以得出结论:如果我们需要输出电流大,则选择小的负载R;如果我们需要输出电压大,则选择大的负载R;如果我们需要输出功率最大,则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。有时阻抗不匹配还有另外一层意思,例如一些仪器输出端是在特定的负载条件下设计的,如果负载条件改变了,则可能达不到原来的性能,这时我们也会叫做阻抗失配。

    高频电路

    在高频电路中,我们还必须考虑反射的问题。当信号的频率很高时,则信号的波长就很短,当波长短得跟传输线长度可以比拟时,反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不相等(即不匹配)时,在负载端就会产生反射。为什么阻抗不匹配时会产生反射以及特征阻抗的求解方法,牵涉到二阶偏微分方程的求解,在这里我们不细说了,有兴趣的可参看电磁场与微波方面书籍中的传输线理论。传输线的特征阻抗(也叫做特性阻抗)是由传输线的结构以及材料决定的,而与传输线的长度,以及信号的幅度、频率等均无关。
    链接: link.

    高速CAN

    对于高速CAN,必须为一对信号线的每根线(CAN_H和CAN_L)都配置终端电阻。这是因为在CAN总线的两个方向都有数据流。 CAN_L是引脚2,CAN_H是引脚7(标准9针D-SUB连接器)。电缆上的终端电阻应与电缆的标称阻抗相匹配。 ISO 11898要求电缆的标称阻抗为120欧姆,因此应使用120欧姆的终端电阻。如果一根电缆挂载了多个设备,则只有电缆两端的设备需要配置终端电阻。

    低速CAN

    对于低速CAN,网络上的每个设备的每条数据线都需要配置一个终端电阻:为CAN_H配置R(RTH),为CAN_L配置R(RTL)。与高速CAN端接不同,低速CAN要求终端电阻端接在收发器上而不是在电缆上。每个电阻的阻值可由几个公式计算得到。

    链接: link.

    终端电阻的选择

    对于终端电阻的阻值选择,需要根据应用的场景来决定,对于低频电路,终端电阻的选择不是那么重要,但是一旦进入高频电路,就要根据应用的环境(协议标准以及电缆的特征阻抗)来决定终端电阻的阻值。

    由终端电阻导致的CAN出现问题的检测方法

    测量CAN总线上各节点的等效电阻
    为了避免信号反射,在 2 个 CAN 总线用户上 ,分别连接一个 120 Ω 的终端电阻。这两个终端电阻并联,并构成一个 60 Ω 的等效电阻。关闭供电电压后可以在数据线之间测量这个等效电阻。如果电阻阻值相差较大,则有可能是电路的阻抗不匹配,需要更换匹配的电阻。
    此外,单个电阻可以各自分开测量。把一个便于拆装的控制单元从总线上脱开。然后在插头上测量 CAN-Low导线和 CAN-High 导线之间的电阻。

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  • CAN(Controller Area Network)是一种先进的串行通信协议,它最初是为了解决汽车中众多控制与测试仪器之间数据交换而开发一种串行数据通讯总线属于现场总线范畴。
  • 当前主流汽车混合网络主要由 CAN、LIN、Flex Ray、MOST...**CAN(Controller Area Network)**是1983年德国BOSCH公司研发一种共享式双线串行通信总线,最高传输速率为1MBit/s,具有非破坏性仲裁,分布式实时控制...

    当前主流的汽车混合网络主要由 CAN、LIN、Flex Ray、MOST、LVDS 等车载网络总线构成。这些网络标准都是由汽车行业制定,属于较封闭的标准,很难与外部设备及网络服务连接,有浓重的汽车行业的特色。

    CAN(Controller Area Network)是1983年德国BOSCH公司研发的一种共享式双线串行通信总线,最高传输速率为1MBit/s,具有非破坏性仲裁,分布式实时控制,可靠的错误处理和检测机制等特性。并且ISO标准化组织将CAN通信进行了标准化,因此,目前CAN网络是车载通信的主干网络。CAN网络的优势是成本低,可靠性高,可以用于汽车动力系统、底盘和车身电子等领域,不足之处是CAN总线属于共享式总线,通信速率相对较低,不能满足汽车总线带宽日益增加的需求。

    CAN FD(CAN with Flexible Data-Rate)是Bosch公司2011年发布的CAN的替代总线,在继承了CAN总线的绝大多数特性的同时,弥补了CAN总线在总线带宽和数据长度的不足,将数据位最大的字节数提高至64位,最高通讯速率可达8MBit/s甚至更高,显著提高了通信速率,降低总线负载。CAN FD可以兼容传统CAN网络,因此,目前车内的控制网络正逐步的由CAN网络向CAN FD网络迁徙。

    LIN(Local Interconnect Network)通信技术于2001年运用于汽车工业,作为CAN网络的一种补充,也属于一种低成本的串行总线技术,LIN总线网络采用单主多从的模式架构,使用单信号线进行传输,主、从节点间的通信有具体的规则,只有主节点需要,从节点才能发送信息,不需要总线仲裁。LIN总线最主要的优势在于相比CAN总线更为低廉的成本,带宽仅有不到20KBps,多应用于带宽要求不高的舒适系统。

    Flex Ray,于2005年应用于汽车领域,是继CAN和LIN之后的新一代汽车控制总线技术,同样属于共享式总线技术,带宽可达10Mbps,是一种具备时间可确定性的、分布式时钟同步的、故障容错的总线标准。Flex Ray的主要优势在于相比CAN总线具有较高的带宽,可以满足汽车关键应用的要求,但是同样作为共享式总线技术,其成本却很高,仅适用于豪华车中的线控系统(如悬挂控制、换挡控制、刹车控制、转向控制等)。

    MOST(Media Oriented Systems Transport)是由德国MOST Cooperation(MOST合作组) 2001年制定的一个针对汽车领域的多媒体应用通信标准,以解决传统总线不适用于汽车娱乐信息传输的不足。由于MOST通信物理层使用的是光纤传输,采用环形网络拓扑结构,其线束质量轻、抗干扰性强、带宽高、信号衰减少,最新的MOST-150标准速率可达150MBit/s,可同时传输音像流数据、文件数据等。目前,MOST的带宽性能能够满足汽车的需求,但是它的扩展性差,技术开发周期长,专利技术成本昂贵,难以得到普及,也仅仅应用于中高端车中。

    LVDS(Low Voltage Differential Signaling)虽然它不是专门为汽车领域所设计的,但是它相比于MOST技术有着更低的成本,且最高带宽可达655 Mbps,是一种低压差分高速信号标准,受到众多普通厂商的青睐,被视为MOST技术的替代产品。但是LVDS技术也有比较严重的缺陷,为了满足汽车严格的电磁兼容(EMC, Electromagnetic Compatibility)、电磁干扰(EMI, ectromagnetic Interference)等要求,它的传输线缆增加了较厚的传输屏蔽层,增加了车重,并且在传输协议上,LVDS属于点对点的图像传输技术,每个接口只能有一个摄像头或者一个视频输出口,严重限制了扩展性能。

    以下是这几种总线技术的对比:

    总线名称 通信速度 通信介质 成本 应用范围
    LIN 20Kb/s(车身) 单线缆 大灯、灯光、门锁、电动座椅等
    CAN 125K~1Mb/s(状态信息) 非屏蔽双绞线 汽车空调、电子指示、故障诊断等
    CANFD 5Mb/s 非屏蔽双绞线 汽车空调、电子指示、故障诊断等
    FlexRay 1M~10Mb/s(实时控制) 双绞线/光纤 引擎控制、ABS、悬挂控制、线控转向等
    MOST/1394 150Mb/s 双绞线/光纤 汽车导航系统、多媒体娱乐等
    LVDS 850Mb/s 双绞线串/并行 车载摄像头
    TTP/C 10Mb/s 双绞线/光纤 用于安全关键领域,航空电子设备或汽车领域 X-by-Wire应用
    Ethernet 1Gb/s 非屏蔽双绞线 汽车多媒体通讯、主干网和诊断
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