一、485總線介紹

　　485總線標(biāo)準(zhǔn)

　　rs-485采用平衡發(fā)送和差分接收方式實(shí)現(xiàn)通信：發(fā)送端將串行口的ttl電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)a，b兩路輸出，經(jīng)過(guò)線纜傳輸之后在接收端將差分信號(hào)還原成ttl電平信號(hào)。由于傳輸線通常使用雙絞線，又是差分傳輸，所以又極強(qiáng)的抗共模干擾的能力，總線收發(fā)器靈敏度很高，可以檢測(cè)到低至200mv電壓。故傳輸信號(hào)在千米之外都是可以恢復(fù)。rs-485最大的通信距離約為1219m，最大傳輸速率為10mb/s，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100kb/s的傳輸速率下，才可以達(dá)到最大的通信距離，如果需傳輸更長(zhǎng)的距離，需要加485中繼器。rs-485采用半雙工工作方式，支持多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信。rs-485總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)。即采用一條總線將各個(gè)節(jié)點(diǎn)串接起來(lái)，不支持環(huán)形或星型網(wǎng)絡(luò)。如果需要使用星型結(jié)構(gòu)，就必須使用485中繼器或者485集線器才可以。rs-485總線一般最大支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果使用特制的485芯片，可以達(dá)到128個(gè)或者256個(gè)節(jié)點(diǎn)，最大的可以支持到400個(gè)節(jié)點(diǎn)。

　　RS485總線基本特性

　　根據(jù)RS485工業(yè)總線標(biāo)準(zhǔn)，RS485工業(yè)總線為特性阻抗120Ω的半雙工通訊總線，其最大負(fù)載能力為32個(gè)有效負(fù)載（包括主控設(shè)備與被控設(shè)置）。

　　當(dāng)使用較細(xì)的通訊電纜，或者在電磁干擾較強(qiáng)的環(huán)境使用本產(chǎn)品，或者總線上連接有較多的設(shè)備時(shí)，最大傳輸距離相應(yīng)縮短;反之，最大距離加長(zhǎng)。主干網(wǎng)上的設(shè)備，如圍墻機(jī)、管理機(jī)、主機(jī)等均分配一個(gè)ID號(hào)，即通信聯(lián)絡(luò)地址。

　　主干網(wǎng)對(duì)講線，一般都是用一芯線（地線除外），是一種半雙工方式。視頻用一根同軸電纜。如果要求有多對(duì)訪客住戶同時(shí)進(jìn)行對(duì)講（所謂多通道），則必須增加音頻線和視頻線。

　　主機(jī)（副機(jī)）與分機(jī)一般不能直接連接，中間必須增加解碼器，這有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定和增強(qiáng)抗干擾能力。主機(jī)（副機(jī)）與解碼器均通過(guò)一個(gè)叫做網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接器的設(shè)備在弱電井內(nèi)連接，解碼器與解碼器之間總線方式或是星型方式連接。每個(gè)解碼器也有一個(gè)ID號(hào)，是主機(jī)與之通信的聯(lián)絡(luò)地址。（二進(jìn)制編碼）

　　主機(jī)與解碼器之間的連線，叫樓內(nèi)總干線，所用電纜芯數(shù)因廠家不同而有所區(qū)別。

　　485總線結(jié)構(gòu)布線圖

　　二、CAN總線介紹

　　CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)（Controller Area Network， CAN）的簡(jiǎn)稱，是由研發(fā)和生產(chǎn)汽車電子產(chǎn)品著稱的德國(guó)BOSCH公司開發(fā)了的，并最終成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO11898）。是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。 在北美和西歐，CAN總線協(xié)議已經(jīng)成為汽車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)總線，并且擁有以CAN為底層協(xié)議專為大型貨車和重工機(jī)械車輛設(shè)計(jì)的J1939協(xié)議。近年來(lái)，其所具有的高可靠性和良好的錯(cuò)誤檢測(cè)能力受到重視，被廣泛應(yīng)用于汽車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和環(huán)境溫度惡劣、電磁輻射強(qiáng)和振動(dòng)大的工業(yè)環(huán)境。

　　CAN總線原理

　　CAN總線以廣播的方式從一個(gè)節(jié)點(diǎn)向另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)的CPU把將要發(fā)送的數(shù)據(jù)和標(biāo)識(shí)符發(fā)送給本節(jié)點(diǎn)的CAN芯片，并使其進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài);一旦該CAN芯片收到總線分配，就變?yōu)榘l(fā)送報(bào)文狀態(tài)，該CAN芯片將要發(fā)送的數(shù)據(jù)組成規(guī)定的報(bào)文格式發(fā)出。此時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中其他的節(jié)點(diǎn)都處于接收狀態(tài)，所有節(jié)點(diǎn)都要先對(duì)其進(jìn)行接收，通過(guò)檢測(cè)來(lái)判斷該報(bào)文是否是發(fā)給自己的。

　　由于CAN總線是面向內(nèi)容的編址方案，因此容易構(gòu)建控制系統(tǒng)對(duì)其靈活地進(jìn)行配置，使其可以在不修改軟硬件的情況下向CAN總線中加入新節(jié)點(diǎn)。

　　CAN總線特點(diǎn)

　?。?）多主機(jī)方式工作：網(wǎng)絡(luò)上任意節(jié)點(diǎn)可在任意時(shí)刻其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，通信方式靈活;

　?。?）網(wǎng)絡(luò)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有不同的優(yōu)先級(jí)，可以滿足實(shí)時(shí)性的要求;

　?。?）采用非破壞性仲裁總線結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)上傳送信息時(shí)，優(yōu)先級(jí)高的優(yōu)先傳送;

　　（4）傳送方式有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)全局廣播三種;

　?。?）通信距離可達(dá)6km;通信速率可達(dá)1MB/s;節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)110個(gè);

　　（6）采用的是短幀結(jié)構(gòu)，每幀有8個(gè)有效字節(jié);

　?。?）具有可靠的檢錯(cuò)機(jī)制，使得數(shù)據(jù)的出錯(cuò)率極低;

　?。?）當(dāng)發(fā)送的信息遭到破壞后，可自動(dòng)重發(fā);

　?。?）節(jié)點(diǎn)在嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)自動(dòng)切斷與總線聯(lián)系，以免影響總線上其他操作;

　　三、CAN總線與485總線區(qū)別比較

　　現(xiàn)在的總線格式很多，CAN相對(duì)于其他的總線有什么特點(diǎn)?。坑惺裁刺貏e的優(yōu)勢(shì)，讓我們必須選擇這種總線呢？這個(gè)問(wèn)題問(wèn)的好，所以我想與其它總線做一下比較，首先呢，就比較一下大家耳熟能詳?shù)?85總線吧。其實(shí)485總線與232差不多，它們只定義了物理層，規(guī)定了電平標(biāo)準(zhǔn)。下面我們進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比。

　　1）CAN控制器工作于多主方式，網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)都可根據(jù)總線訪問(wèn)優(yōu)先權(quán)（取決于報(bào)文標(biāo)識(shí)符）采用無(wú)損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁方式競(jìng)爭(zhēng)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼，而代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，這可使不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數(shù)據(jù)，這些特點(diǎn)使得CAN總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)，并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。而利用RS－485只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通信方式也只能以主站輪詢的方式進(jìn)行，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性較差。

　　2）CAN總線通過(guò)CAN控制器接口芯片82C250的兩個(gè)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(huì)出現(xiàn)像在RS－485網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)系統(tǒng)有錯(cuò)誤，出現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響，從而保證不會(huì)出現(xiàn)象在網(wǎng)絡(luò)中，因個(gè)別節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，使得總線處于“死鎖”狀態(tài)。

　　3）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(lái)實(shí)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(wú)法比擬的。

　　CAN總線與485總線對(duì)比表