CAN应用层常用协议

提示：CAN应用层常用协议

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一、CANopen

• CAL提供了所有的网络管理服务和报文传送协议，但并没有定义CMS对象的内容或者正在通讯的对象的类型。而这正是CANopen切入点。
• CANopen是在CAL基础上开发的，使用了CAL通讯和服务协议子集，提供了分布式控制系统的一种实现方案。
• CANopen的核心概念是设备对象字典（OD：Object Dictionary），对象字典不是CAL的一部分，而是在CANopen中实现的。
• CANopen不仅可以用在远距离的通信系统中，还可以用在像咖啡机、电子直线加速器、大型超市自动化、安全系统、注压机等系统中。DeviceNET比较适合应用在传感器设备、微型执行器设备等设备上。
• CANopen协议在欧洲已经非常流行，但国内应用的还不多，有待进一步研究。

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提示：

二、DeviceNet

DeviceNet是20世纪90年代中期发展起来的一种基于CAN技术的开放型、符号全球工业标准的低成本、高性能的通信网络。它通过一根电缆将PLC、传感器、光电开关、操作员终端、电动机、轴乘座、变频器和软启动器等现场智能设备连接起来，是分布式控制系统减少现场I/O接口和布线树立、将控制功能下载到现场设备的理想解决方案。
DeviceNet不仅可以作为设备级的网络，还可以作为控制级的网络，通过DeviceNet提供的服务还可以实现以太网上的实时控制。较之其他的一些现场总线，DeviceNet不仅可以接入更多、更复杂的设备，还可以为上层提供更多的信息和服务。 DeviceNet最初由Rockwell公司设计，目前由ODVA（Open DeviceNet Vendors Association）致力于支持DeviceNet产品和规范的进一步开发。
DeviceNet 的主要特点：

• 采用基于CAN的多主方式工作
• 逐位仲裁模式的优先级对等通信建立了用于数据传输的生产者/消费者传输模型
• DeviceNet的直接通信距离最远为500m，通信速率最高可达500kb/s
• DeviceNet上可容纳64个节点地址，每个节点支持的I/O数量无限制
• 采用短帧结构，传输时间短，受干扰的概率低，检错效果好
• 通信介质为独立双绞总线，信号与电源承载于同一电缆
• 支持设备的热插拔，无需网络断电
• DeviceNet的接入设备可选择光隔离设计，由外部供电设备与由总线供电的设备共享总线电缆
  DeviceNet的技术以及应用在国内外已经趋于成熟。

三、SAE J1939

美国汽车工程学会SAE于2000提出的J1939，成为货车和客车中控制器局域网的通用标准。
J1939协议实质是将CAN扩展帧格式中未明确定义的11位ID，18位扩展ID进行了明确定义，紧随ID的是8个字节的数据。

四、iCAN

iCAN协议全称“industry CAN-bus Application Protocol”，即工业CAN-bus应用层协议。iCAN协议沿用了CAN协议标准所规定的总线网络的物理层和数据链路层，对CAN-bus报文中的帧标识符和数据域进行了重定义。iCAN协议位于OSI模型的第7层。

iCAN协议内容
iCAN协议详细的定义了CAN-bus报文中帧标识符以及数据的分配和应用，建立了一个统一的设备模型，定义了设备的I/O资源和访问规则，主要内容如下：

iCAN报文格式定义，规定了iCAN协议规范中使用的CAN帧类型、以及帧ID、报文数据的使用。
报文传输协议，规定了基于iCAN协议的设备之间的通讯方式

设备的定义，设备标识，设备应用单元，设备通讯以及应用参数以及定义标准设备类型，区分网络上设备具有的不同功能或者产品类型

网络管理，规定了设备通讯监控以及错误管理

iCAN协议特点：
iCAN协议在汲取DeviceNet和CANopen协议之精粹基础上，充分继承和发展了基于连接和对象寻址两种核心功能。支持多种传输方式，包括轮询方式、状态触发方式以及定时循环方式，还根据国内实际情况，去掉了诸如复杂的基于对象模式、通信波特率限制等因素，以高效精炼的协议，保证了数据通信的可靠性实时性，有效降低了硬件实现成本。

基于节点地址的设备寻址，iCAN网络中支持多达64个节点
　　 支持轮询和事件触发通讯方式，保证了数据通信的实时性
　　 基于资源节点的设备数据寻址方式，简化了主站和从站间数据交换方式
　　 统一的设备模型，提高了设备的易用性和互换性
　　 完善的网络管理，有效监控所有通信节点，保证了数据通信的可靠性

iCAN协议中专有名词解释：

源节点：发送报文的节点
　　 目标节点：接收报文的节点
　　 主站（主控节点、主控设备、主站）：基于iCAN协议网络中的管理设备，负责管理整个网络中的通讯，可以为PC或者嵌入式设备
　　 从站（受控节点、受控设备、从站）：基于iCAN协议网络中的I/O设备单元，主站建立与从站的数据通讯，从从站获取输入数据，并向它分
　　　配输出数据
　　 节点：iCAN网络中主站和从站
　　 资源节点：指设备中特定的应用单元，如I/O端口
　　 资源子节点：指设备中特定配置单元中的子单元，如配置资源　
　　 MAC ID：Media Acess Control ID，媒体访问控制标识。iCAN网络中节点的唯一标识

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总结

提示：这里对文章进行总结。