CAN總線與RS485總線的區(qū)別與選擇
比較項目 | RS485 | CAN總線 | CAN總線的優(yōu)勢 |
通訊方式 | 半雙工輪詢 | 中斷 | RS485采用輪詢通訊方式,屬于被動傳輸,通訊速度慢,CAN采用中斷方式,,屬主動傳輸,速度快,。 |
最大傳輸速度 | 10Mbit/s (距離12M) | 1Mbit/s (距離40M) |
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最大傳輸距離 | 1.2KM (速率9600Kbs) | 10KM (速率5Kbs) | CAN總線最遠(yuǎn)可傳輸10KM(速率5Kbit/s以下) |
最大驅(qū)動器數(shù)量 | 32個/每條總線 | 110個/每條總線 | CAN每條總線可用智能網(wǎng)橋擴展再110個,,即每條總線最多可帶220各節(jié)點。采用四口接口卡,,每條CAN總線可帶220個節(jié)點,,每個接口卡可帶880個節(jié)點,如采用兩個接口卡,,則共可帶1760個節(jié)點,。 |
通訊實時性 | 慢 | 快(137μs) | CAN總線采用短幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),傳輸速度高,,受干擾概率低,,實時性高。 |
仲裁機制 | 無 | 有 | CAN總線采用非破壞性總線仲裁技術(shù),,極好地解決了總線沖突,,尤其是網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很重的情況下也不會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓情況,,而RS485網(wǎng)絡(luò)則可能會經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓,。 |
使用核心芯片 | 485芯片 | CAN芯片 | CAN芯片具有更高的性價比,成本也遠(yuǎn)高于485芯片 |
組網(wǎng)設(shè)備數(shù)量 | 少 | 多 | CAN總線采用PCI接口卡和少量CAN智能網(wǎng)橋即可組成龐大的現(xiàn)場總線局域網(wǎng),,而TCP/IP必須采用大量路由器,、交換機。 |
抗干擾能力 | 差 | 很好 | CAN的每幀信息都有CRC校驗及其他檢錯措施,,保證了數(shù)據(jù)出錯率極低,。 |
CAN總線特點:
1、國際標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)級現(xiàn)場總線,,傳輸可靠,,實時性高;
2,、傳輸距離遠(yuǎn)(最遠(yuǎn)10Km),,傳輸速率快(最高1MHz bps),;
3、單條總線最多可接110個節(jié)點,,并可方便的擴充節(jié)點數(shù),;
4、多主結(jié)構(gòu),,各節(jié)點的地位平等,,方便區(qū)域組網(wǎng),總線利用率高,;
5,、實時性高,非破壞總線仲裁技術(shù),,優(yōu)先級高的節(jié)點無延時,;
6、出錯的CAN節(jié)點會自動關(guān)閉并切斷和總線的聯(lián)系,,不影響總線的通訊,;
7、報文為短幀結(jié)構(gòu)并有硬件CRC校驗,,受干擾概率小,,數(shù)據(jù)出錯率極低;
8,、自動檢測報文發(fā)送成功與否,,可硬件自動重發(fā),傳輸可靠性很高,;
9,、硬件報文濾波功能,只接收必要信息,,減輕cpu負(fù)擔(dān),,簡化軟件編制;
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)簡單,,有極高的性價比。
RS485接口標(biāo)準(zhǔn)特點:
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)最高傳輸速率為10Mbps
3,、RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強,,即抗噪聲干擾性好,。
4、RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺,,實際上可達(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,長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點就使其成為首選的串行接口,。
6,、因為RS485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總線的區(qū)別與選擇:
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100M,,可謂高速上的距離差不多,。但是在低速時CAN以5Kbit/S時,距離可達(dá)10KM,,而485再低的速率也只能到1219米左右(都無中繼),。可見CAN在長距離的傳輸上擁有絕對的優(yōu)勢,。
2,、總線利用率:RS485是單主從結(jié)構(gòu),,就是一個總線上只能有一臺主機,,通訊都由它發(fā)起的,它沒有下命令,,下面的節(jié)點不能發(fā)送,,而且要發(fā)完即答,受到答復(fù)后,,主機才向下一個節(jié)點詢問,,這樣是為了防止多個節(jié)點向總線發(fā)送數(shù)據(jù),,而造成數(shù)據(jù)錯亂。而CAN-bus是多主從結(jié)構(gòu),,每個節(jié)點都有CAN控制器,,多個節(jié)點發(fā)送時,以發(fā)送的ID號自動進(jìn)行仲裁,,這樣就可以實現(xiàn)總線數(shù)據(jù)不錯亂,,而且一個節(jié)點發(fā)完,另一個節(jié)點可以探測到總線空閑,,而馬上發(fā)送,,這樣省去了主機的詢問,提高了總線利用率,,增強了快速性,。所以在汽車等實性要求高的系統(tǒng),都是用CAN總線,,或者其他類似的總線,。
3、錯誤檢測機制,,RS485只規(guī)定了物理層,,而沒有數(shù)據(jù)鏈路層,所以它對錯誤是無法識別的,,除非一些短路等物理錯誤,。這樣容易造成一個節(jié)點破壞了,拼命向總線發(fā)數(shù)據(jù)(一直發(fā)1),,這樣造成整個總線癱瘓,。所以RS485一旦壞一個節(jié)點,這個總線網(wǎng)絡(luò)都掛,。而CAN總線有CAN控制器,,可以對總線任何錯誤進(jìn)行檢測,如果自身錯誤超過128個,,就自動閉鎖,。保護總線。如果檢測到其他節(jié)點錯誤或者自身錯誤,,都會向總線發(fā)送錯誤幀,,來提示其他節(jié)點,這個數(shù)據(jù)是錯誤的,。大家小心,。這樣CAN總線一旦有一個節(jié)點CPU程序跑飛了,它的控制器自動閉鎖。保護總線,。所以在安全性要求高的網(wǎng)路,,CAN是很強的。
4,、價格與培訓(xùn)成本選擇:CAN器件的價格大約是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,編寫上位機軟件也要了解CAN的協(xié)議,??芍^培訓(xùn)成本較高。
5,、CAN總線通過CAN控制器接口芯片82C250的兩個輸出端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),。這就保證不會出現(xiàn)象在RS-485網(wǎng)絡(luò)中,,當(dāng)系統(tǒng)有錯誤,出現(xiàn)多節(jié)點同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時,,導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路,,從而損壞某些節(jié)點的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動關(guān)閉輸出功能,,以使總線上其他節(jié)點的操作不受影響,,從而保證不會出現(xiàn)象在網(wǎng)絡(luò)中,因個別節(jié)點出現(xiàn)問題,,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實現(xiàn),,從而大大降低了系統(tǒng)的開發(fā)難度,縮短了開發(fā)周期,,這些是只僅僅有電氣協(xié)議的RS-485所無法比擬的,。
總:另外CAN總線還具備故障界定功能,可自動關(guān)閉故障節(jié)點輸出,,絕不影響整條總線上其它節(jié)點的正常通訊,,而RS485只要總線上有一個接點出現(xiàn)故障,則會導(dǎo)致整條總線上其它節(jié)點不能通訊,。
通過對比很顯然地可以看出來:CAN-BUS總線在系統(tǒng)通訊上比485總線系統(tǒng)有非常大的優(yōu)勢,,CAN-BUS適用與大型公建類項目,而485由于其自身的總線特性,,無法支撐起大型系統(tǒng),,否則容易導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。
現(xiàn)在智能照明模塊行業(yè)很多廠家都知道485通訊總線的劣勢所在,,但是基于成本考慮還是會使用485系統(tǒng)的智能照明模塊控制系統(tǒng),。
那么如何辨別485系統(tǒng)呢?
第一,,不管是命名為哪種型號的產(chǎn)品,,它里面的芯片都是485芯片,用戶可以通過查看產(chǎn)品芯片的方式查證,;
第二,,485總線通訊總線智能照明控制系統(tǒng)必須使用主機,缺少主機則不能工作,,如CAN-BUS可以直接通過面板控制繼電器實現(xiàn)本地控制,,而485總線系統(tǒng)則需要經(jīng)過主機中轉(zhuǎn)收發(fā)信號才能實現(xiàn)本地控制;
第三,,485總線的通訊距離實際使用不超過200米(CAN-BUS可以達(dá)到1500米),,超過200米則需要加相應(yīng)的放大器或耦合器實現(xiàn)總線距離延長。具體辨別的方法還很多,,用戶也可以參閱相關(guān)資料,。
注:本表格數(shù)據(jù)全部來自通訊行業(yè)相關(guān)資料,用戶如有異議,,可咨詢相關(guān)資料查證,。
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