CAN與RS485總線的特點及優(yōu)缺點比較
Z近一個項目總體方案設(shè)計為分布式系統(tǒng)，于是在通訊上糾結(jié)于CAN總線還是RS485。因此在網(wǎng)上搜索一些了一些關(guān)于RS485和CAN總線的資料，除進一步認(rèn)識RS485通訊特點外，認(rèn)識了CAN總線的特點及其與RS485的比較，總結(jié)如下：
注：以下是從網(wǎng)上搜索總結(jié)的。
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（Z遠10Km），傳輸速率快（Z高1MHz bps）；
3、單條總線Z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)Z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Z大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實際上可達 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的比較：
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：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。可謂培訓(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。
特性 | RS-485 | CAN-bus |
單點成本 | 低廉 | 稍高 |
系統(tǒng)成本 | 高 | 較低 |
總線利用率 | 低 | 高 |
網(wǎng)絡(luò)特性 | 單主網(wǎng)絡(luò) | 多主網(wǎng)絡(luò) |
數(shù)據(jù)傳輸率 | 低 | 高 |
容錯機制 | 無 | 可靠的錯誤處理和檢錯機制 |
通訊失敗率 | 高 | 極低 |
節(jié)點錯誤的影響 | 導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓 | 無任何影響 |
通訊距離 | <1.5km | 可達10km（5kbps） |
網(wǎng)絡(luò)調(diào)試 | 困難 | 非常容易 |
開發(fā)難度 | 標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議 | 標(biāo)準(zhǔn)CAN-bus協(xié)議 |
后期維護成本 | 高 | 低 |
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