CANScope简介

集海量存储示波器、网络分析仪、误码率分析仪、协议分析仪及可靠性测试工具于一身，并把各种仪器有机的整合和关联；重新定义CAN总线的开发测试方法，可对CAN网络通信正确性、可靠性、合理性进行多角度全f位的评估；帮助用户快速定位故障节点，解决CAN总线应用的各种问题，是CAN总线开发测试的终ji工具。

随着CAN总线技术的成熟，CANScope可以广泛应用于汽车电子控制系统、工业现场、电梯控制系统、电力通讯、安防监控系统、船舶运输、轨道交通、医疗设备、纺织机械、楼宇控制等监控系统的开发和测试。 

CAN的定义

CANScope产品外观

CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用广泛的现场总线之一。最初，CAN 被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU 之间交换信息，形成汽车电子控制网络。比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN 控制装置。

一个由CAN 总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点。实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。例如，当使用Philips P82C250 作为CAN 收发器时，同一网络中允许挂接110 个节点。CAN 可提供高达1Mbit/s 的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。另外，硬件的错误检定特性也增强了CAN 的抗电磁干扰能力。

CAN发展历程

CAN 最初出现在80 年代末的汽车工业中由德国Bosch 公司最先提出。当时，由于消费者对于汽车功能的要求越来越多，而这些功能的实现大多是基于电子操作的，这就使得电子装置之间的通讯越来越复杂，同时意味着需要更多的连接信号线。提出CAN 总线的最初动机就是为了解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯，减少不断增加的信号线。于是，他们设计了一个单一的网络总线，所有的外围器件可以被挂接在该总线上。1993 年，CAN 已成为国际标准ISO11898（高速应用）和ISO11519 （低速应用）。

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，抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到10Km 时，CAN 仍可提供高达50Kbit/s 的数据传输速率。

由于CAN 总线具有很高的实时性能，因此CAN 已经在汽车工业航空工业工业控制安全防护等领域中得到了广泛应用。

CAN的特性

CAN 具有十分优越的特点，使人们乐于选择。这些特性包括：

1. 低成本

2. 极gao的总线利用率

3. 很远的数据传输距离（长达10Km）

4. 高速的数据传输速率高达1Mbit/s

5. 可根据报文的ID 决定接收或屏蔽该报文

6. 可靠的错误处理和检错机制

7. 发送的信息遭到破坏后可自动重发

8. 节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能

9. 报文不包含源地址或目标地址仅用标志符来指示功能信息优先级信息

CAN工作方法

CAN 通讯协议主要描述设备之间的信息传递方式。CAN 层的定义与开放系统互连模型OSI 一致，每一层与另一设备上相同的那一层通讯。实际的通讯发生在每一设备上相邻的两层，而设备只通过模型物理层的物理介质互连。CAN 的规范定义了模型的最下面两层：数据链路层和物理层。下表中展示了OSI 开放式互连模型的各层。应用层协议可以由CAN 用户定义成适合特别工业领域的任何方案。已在工业控制和制造业领域得到广泛应用的标准是DeviceNet ，这是为PLC 和智能传感器设计的。在汽车工业，许多制造商都应用他们自己的标准。

表1 OSI 开放系统互连模型

CAN 能够使用多种物理介质，例如双绞线、光纤等。常用的就是双绞线。信号使用差分电压传送，两条信号线被称为“CAN_H”和“CAN_L”，静态时均是2.5V 左右，此时状态表示为逻辑“1”，也可以叫做“隐性”。用CAN_H 比CAN_L 高表示逻辑“0”，称为“显形”，此时，通常电压值为CAN_H = 3.5V 和CAN_L= 1.5V。

CAN 高层协议

由于CAN总线本身只定义ISO/OSI模型中的第一层（物理层）和第二层（数据链路层），通常情况下CAN总线网络都是独立的网络，所以没有网络层。CAN 的高层协议（也可理解为应用层协议）是一种在现有的底层协议（物理层和数据链路层）之上实现的协议。高层协议是在CAN 规范的基础上发展起来的应用层。

在实际使用中，用户还需要自己定义应用层的协议，因此在CAN总线的发展过程中出现了各种版本的CAN应用层协议，现阶段流行的CAN应用层协议主要有CANopen、DeviceNet和J1939等协议。许多系统（像汽车工业）中，可以特别制定一个合适的应用层，但对于许多的行业来说，这种方法是不经济的。一些组织已经研究并开放了应用层标准，以使系统的综合应用变得十分容易。