技术文档

can和485的区别有哪些?
点击:20发布时间:2024-11-23

一,物理层特性

传输介质和拓扑结构

RS - 485:RS - 485 通常使用双绞线作为传输介质。它支持多种拓扑结构,其中最常见的是总线型拓扑,即多个设备连接在同一条总线上。在这种拓扑结构中,所有设备共享同一对通信线路进行数据传输,设备通过差分信号(A 线和 B 线)进行通信,能够有效抵抗共模干扰。例如,在一个工业自动化车间中,多个温度传感器和电机驱动器可以通过双绞线连接到一条 RS - 485 总线上,实现数据的共享和控制。

CAN(Controller Area Network):CAN 总线也主要使用双绞线作为传输介质。它一般采用线性总线拓扑结构,同样是多个设备连接在一条总线上。不过,CAN 总线在物理层上有自己的特点,它的两根信号线(CAN_H 和 CAN_L)用于传输差分信号,并且在终端需要连接匹配电阻,以减少信号反射,确保信号质量。例如,在汽车电子系统中,发动机控制单元、制动系统控制单元和车载娱乐系统等多个设备通过 CAN 总线连接,实现车辆内部的高效通信。

传输距离和速率

RS - 485:RS - 485 的传输距离较远,在较低的波特率下(如 9600bps),传输距离可达 1200 米左右。当波特率升高时,传输距离会相应缩短。例如,在 115200bps 的波特率下,传输距离可能会下降到几十米。其传输速率一般可以从几千 bps 到几十 Mbps 不等,不过实际应用中,为了保证传输距离,通常会使用较低的传输速率。

CAN:CAN 总线的标准传输距离一般在 40 米左右(速率为 1Mbps),但通过使用中继器等设备可以延长传输距离。它的传输速率有多种标准,最高可达 1Mbps,在一些对实时性要求较高的应用场景(如汽车的动力系统控制)中,会采用较高的传输速率,而在对实时性要求不高的场景(如汽车的车身控制系统)中,可以使用较低的传输速率,如 100kbps 左右。

二,数据链路层特性

帧格式

RS - 485:RS - 485 本身是一种物理层标准,并没有严格定义统一的数据链路层帧格式。这意味着在实际应用中,用户需要根据具体的通信协议(如 Modbus - RTU 协议,它经常与 RS - 485 一起使用)来确定帧格式。以 Modbus - RTU 为例,帧格式包括设备地址、功能码、数据区、校验码等部分,其中设备地址用于识别总线上的不同设备,功能码规定了数据的操作类型(如读取数据、写入数据等)。

CAN:CAN 总线有严格定义的数据链路层帧格式。一个 CAN 帧主要包括帧起始位、仲裁场、控制场、数据场、CRC 场、应答场和帧结束位。仲裁场用于确定消息的优先级,当多个设备同时向总线上发送消息时,优先级高的消息会先被传输。数据场则用于承载实际的有效数据,其长度可以是 0 - 8 个字节不等。例如,在汽车的电子稳定程序(ESP)系统向发动机控制单元发送制动信号时,通过 CAN 帧的仲裁场确定优先级,保证制动信号能够及时传输,数据场则包含制动的具体参数信息。

通信方式和优先级机制

RS - 485:RS - 485 通常采用主从式通信方式,即由一个主设备(如 PLC)发起通信,从设备(如传感器、执行器)响应。在这种通信方式下,主设备通过轮询的方式与各个从设备进行通信。例如,主设备先向一个从设备发送读取数据的请求,等待从设备回应后,再向另一个从设备发送请求。这种通信方式相对比较简单,但在设备较多或者对实时性要求较高的情况下,可能会出现通信延迟的问题。

CAN:CAN 总线采用多主通信方式,总线上的任何一个设备都可以在适当的时候发起通信。并且 CAN 总线具有基于标识符的优先级机制,通过仲裁场中的标识符来确定消息的优先级。在多个消息同时竞争总线时,具有高优先级标识符的消息优先发送。这种机制使得 CAN 总线能够很好地适应对实时性要求很高的应用场景,如汽车的安全系统和动力系统通信。

分享到: