CAN通讯协议深度解析揭秘总线设备的无缝优势

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  • 2025年01月14日
  • 在PC机与智能设备的通信中,RS232和RS485接口是两种常见的串行通讯标准。其中,RS232以其广泛应用和低成本而闻名,它定义为一种能够在低速率下扩展通信距离的单端标准。设计初衷为点对点通讯,其驱动器负载仅需3~7kΩ。这使得RS232成为一个相对简单且易于实现的接口,但它存在共地噪声问题以及不能抑制共模干扰,因此通常只适用于20米以内的通信。完整的一次RS232接口含有22根线

CAN通讯协议深度解析揭秘总线设备的无缝优势

在PC机与智能设备的通信中,RS232和RS485接口是两种常见的串行通讯标准。其中,RS232以其广泛应用和低成本而闻名,它定义为一种能够在低速率下扩展通信距离的单端标准。设计初衷为点对点通讯,其驱动器负载仅需3~7kΩ。这使得RS232成为一个相对简单且易于实现的接口,但它存在共地噪声问题以及不能抑制共模干扰,因此通常只适用于20米以内的通信。完整的一次RS232接口含有22根线,并采用标准25芯插头座。而逻辑电平范围设定为逻辑“1”:-5V~-15V,逻辑“0”:+5V~+15V。

然而,当需要更长距离(几十米到上千米)的通信时,RS485则成为了首选。此协议采用平衡发送和差分接收,这一特性使其具有较强抗干扰能力。此外,加上高灵敏度总线收发器,可以检测至200mV电压,从而确保信号在远离源处得到恢复。尽管如此,RS485仍然只能进行半双工工作,即任何时间只有一个设备能发送数据,因此必须通过使能信号来控制发送电路。此协议尤其适合多点互连,可大幅减少所需信号线数量,并允许构建分布式系统,最多支持32台驱动器和32台接收器并联。

与之类似的是另一种称作RS422的双端线传送信号协议。这一协议通过传输线驱动器将信息转换成电位差,再由传输线接收器将这些差异转变回逻辑电平,无需数字地线。这意味着同样可以实现高速、远距离数据传输,而不受地面噪声影响。不过,由于只能全双工工作,每个通道至少需要二条独立的信号线,以确保同时发放不同状态(即"1"或"0")。

RJ45则是一种广泛用于数据传输中的物理连接方式,最常见应用是网卡插座。在这个领域中,有两种不同的物理连接法规,对应两种不同排列顺序,如橙白、橙、绿白等,以及蓝、棕等颜色组合;这直接决定了使用RJ45插头时所需配套网络引导纤维或铜缆类型及它们之间如何正确连接。在实际操作中,可以通过识别小镀金片上的脚标来确定每根引导纤维对应哪个位置,从左边第一个开始依次排列至第八脚。

虽然PC与智能设备之间使用各种如RS232、RS485甚至以太网这样的介质进行交流,但当涉及编写程序处理这些交互时,我们很快意识到现有的方法并不符合ISO/OSI模型规范。因此,不论是否基于单一硬件平台,大部分程序都无法提供跨越多种设备间有效沟通的手段,只能满足有限功能需求。

相比之下,是现场总线技术提供了一套更加完善且可扩展性的解决方案,该技术建立在ISO/OSI模型基础之上,为用户提供了自动网络形成、高效冲突检测以及链路维护等功能无缝集成。这让现场总线变得特别有用,因为它支持任意数量主从结构,使得不同的制造商产品能够无缝兼容,即便是在同一层级也能轻松混合运用,同时保持最高性能水平。

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