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CAN總線與RS485總線的區(qū)別與選擇
比較項(xiàng)目 | RS485 | CAN總線 | CAN總線的優(yōu)勢(shì) |
通訊方式 | 半雙工輪詢 | 中斷 | RS485采用輪詢通訊方式，屬于被動(dòng)傳輸，通訊速度慢，CAN采用中斷方式，屬主動(dòng)傳輸，速度快。 |
最大傳輸速度 | 10Mbit/s (距離12M) | 1Mbit/s （距離40M） |
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最大傳輸距離 | 1.2KM (速率9600Kbs) | 10KM (速率5Kbs) | CAN總線最遠(yuǎn)可傳輸10KM(速率5Kbit/s以下) |
最大驅(qū)動(dòng)器數(shù)量 | 32個(gè)/每條總線 | 110個(gè)/每條總線 | CAN每條總線可用智能網(wǎng)橋擴(kuò)展再110個(gè)，即每條總線最多可帶220各節(jié)點(diǎn)。采用四口接口卡，每條CAN總線可帶220個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)接口卡可帶880個(gè)節(jié)點(diǎn)，如采用兩個(gè)接口卡，則共可帶1760個(gè)節(jié)點(diǎn)。 |
通訊實(shí)時(shí)性 | 慢 | 快（137μs） | CAN總線采用短幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，傳輸速度高，受干擾概率低，實(shí)時(shí)性高。 |
仲裁機(jī)制 | 無(wú) | 有 | CAN總線采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，極好地解決了總線沖突，尤其是網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很重的情況下也不會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓情況，而RS485網(wǎng)絡(luò)則可能會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。 |
使用核心芯片 | 485芯片 | CAN芯片 | CAN芯片具有更高的性價(jià)比，成本也遠(yuǎn)高于485芯片 |
組網(wǎng)設(shè)備數(shù)量 | 少 | 多 | CAN總線采用PCI接口卡和少量CAN智能網(wǎng)橋即可組成龐大的現(xiàn)場(chǎng)總線局域網(wǎng)，而TCP/IP必須采用大量路由器、交換機(jī)。 |
抗干擾能力 | 差 | 很好 | CAN的每幀信息都有CRC校驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施，保證了數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低。 |
CAN總線特點(diǎn)：
1、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線，傳輸可靠，實(shí)時(shí)性高；
2、傳輸距離遠(yuǎn)（最遠(yuǎn)10Km），傳輸速率快（最高1MHz bps）；
3、單條總線最多可接110個(gè)節(jié)點(diǎn)，并可方便的擴(kuò)充節(jié)點(diǎn)數(shù)；
4、多主結(jié)構(gòu)，各節(jié)點(diǎn)的地位平等，方便區(qū)域組網(wǎng)，總線利用率高；
5、實(shí)時(shí)性高，非破壞總線仲裁技術(shù)，優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)無(wú)延時(shí)；
6、出錯(cuò)的CAN節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉并切斷和總線的聯(lián)系，不影響總線的通訊；
7、報(bào)文為短幀結(jié)構(gòu)并有硬件CRC校驗(yàn)，受干擾概率小，數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低；
8、自動(dòng)檢測(cè)報(bào)文發(fā)送成功與否，可硬件自動(dòng)重發(fā)，傳輸可靠性很高；
9、硬件報(bào)文濾波功能，只接收必要信息，減輕cpu負(fù)擔(dān)，簡(jiǎn)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(jiǎn)單，有極高的性價(jià)比。
RS485接口標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)：
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(hào)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)最高傳輸速率為10Mbps
3、RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。
4、RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上可達(dá) 3000米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個(gè)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(dá)128個(gè)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(shí)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(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。
6、因?yàn)镽S485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總線的區(qū)別與選擇：
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(guò)100M，可謂高速上的距離差不多。但是在低速時(shí)CAN以5Kbit/S時(shí)，距離可達(dá)10KM，而485再低的速率也只能到1219米左右（都無(wú)中繼）。可見(jiàn)CAN在長(zhǎng)距離的傳輸上擁有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。
2、總線利用率：RS485是單主從結(jié)構(gòu)，就是一個(gè)總線上只能有一臺(tái)主機(jī)，通訊都由它發(fā)起的，它沒(méi)有下命令，下面的節(jié)點(diǎn)不能發(fā)送，而且要發(fā)完即答，受到答復(fù)后，主機(jī)才向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)詢問(wèn)，這樣是為了防止多個(gè)節(jié)點(diǎn)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，而造成數(shù)據(jù)錯(cuò)亂。而CAN－bus是多主從結(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有CAN控制器，多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)，以發(fā)送的ID號(hào)自動(dòng)進(jìn)行仲裁，這樣就可以實(shí)現(xiàn)總線數(shù)據(jù)不錯(cuò)亂，而且一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)完，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以探測(cè)到總線空閑，而馬上發(fā)送，這樣省去了主機(jī)的詢問(wèn)，提高了總線利用率，增強(qiáng)了快速性。所以在汽車等實(shí)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(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制，RS485只規(guī)定了物理層，而沒(méi)有數(shù)據(jù)鏈路層，所以它對(duì)錯(cuò)誤是無(wú)法識(shí)別的，除非一些短路等物理錯(cuò)誤。這樣容易造成一個(gè)節(jié)點(diǎn)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(gè)總線癱瘓。所以RS485一旦壞一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這個(gè)總線網(wǎng)絡(luò)都掛。而CAN總線有CAN控制器，可以對(duì)總線任何錯(cuò)誤進(jìn)行檢測(cè)，如果自身錯(cuò)誤超過(guò)128個(gè)，就自動(dòng)閉鎖。保護(hù)總線。如果檢測(cè)到其他節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤或者自身錯(cuò)誤，都會(huì)向總線發(fā)送錯(cuò)誤幀，來(lái)提示其他節(jié)點(diǎn)，這個(gè)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的。大家小心。這樣CAN總線一旦有一個(gè)節(jié)點(diǎn)CPU程序跑飛了，它的控制器自動(dòng)閉鎖。保護(hù)總線。所以在安全性要求高的網(wǎng)路，CAN是很強(qiáng)的。
4、價(jià)格與培訓(xùn)成本選擇：CAN器件的價(jià)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(xiě)上位機(jī)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(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)象在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)。
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(lái)實(shí)現(xiàn)，從而大大降低了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度，縮短了開(kāi)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。
總：另外CAN總線還具備故障界定功能，可自動(dòng)關(guān)閉故障節(jié)點(diǎn)輸出，絕不影響整條總線上其它節(jié)點(diǎn)的正常通訊，而RS485只要總線上有一個(gè)接點(diǎn)出現(xiàn)故障，則會(huì)導(dǎo)致整條總線上其它節(jié)點(diǎn)不能通訊。
通過(guò)對(duì)比很顯然地可以看出來(lái)：CAN-BUS總線在系統(tǒng)通訊上比485總線系統(tǒng)有非常大的優(yōu)勢(shì)，CAN-BUS適用與大型公建類項(xiàng)目，而485由于其自身的總線特性，無(wú)法支撐起大型系統(tǒng)，否則容易導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。
現(xiàn)在智能照明模塊行業(yè)很多廠家都知道485通訊總線的劣勢(shì)所在，但是基于成本考慮還是會(huì)使用485系統(tǒng)的智能照明模塊控制系統(tǒng)。
那么如何辨別485系統(tǒng)呢？
第一，不管是命名為哪種型號(hào)的產(chǎn)品，它里面的芯片都是485芯片，用戶可以通過(guò)查看產(chǎn)品芯片的方式查證；
第二，485總線通訊總線智能照明控制系統(tǒng)必須使用主機(jī)，缺少主機(jī)則不能工作，如CAN-BUS可以直接通過(guò)面板控制繼電器實(shí)現(xiàn)本地控制，而485總線系統(tǒng)則需要經(jīng)過(guò)主機(jī)中轉(zhuǎn)收發(fā)信號(hào)才能實(shí)現(xiàn)本地控制；
第三，485總線的通訊距離實(shí)際使用不超過(guò)200米(CAN-BUS可以達(dá)到1500米)，超過(guò)200米則需要加相應(yīng)的放大器或耦合器實(shí)現(xiàn)總線距離延長(zhǎng)。具體辨別的方法還很多，用戶也可以參閱相關(guān)資料。
注：本表格數(shù)據(jù)全部來(lái)自通訊行業(yè)相關(guān)資料，用戶如有異議，可咨詢相關(guān)資料查證。
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