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[学习笔记]是CAN,还是RS485?我们浅浅地分析一下

院士
2024-02-10 15:39:52   被打赏 50 分(兑奖)     打赏

是CAN,还是RS485?我们浅浅地分析一下

在工业自动化和通信领域,RS485和CAN总线是两种常见的通信总线协议。它们都是用于在控制中心与设备之间传输数据,但它们的设计目标、性能特点和应用场景却有所不同。在这篇帖子中,我们将从多个方面对RS485和CAN总线进行比较,以便坛友们更好地理解和选择适合自己应用项目的通信协议。

RS485总线拓扑结构.png


  1. 1. 通信方式

RS485总线采用的是单主机通信架构,即在一个通信网络中,只有主机可以发送数据,其他设备节点只能接收数据。这种通信方式使得RS485总线适合于单节点控制多个从节点的场景。相比之下,CAN总线采用的是多主机通信方式,所有节点都可以同时发送和接收数据。多主机同时通讯时,有优先级仲裁。高优先级节点可保证优先通讯。这使得CAN总线在多节点同时通信的场景中具有优势。

  1. 2. 通信速度

在通信速度方面,CAN总线具有更高的传输速率。CAN 2.0 A/B总线支持高速数据传输通信速度可达到1 Mbps,在CAN FD总线下,通信速率更是可达5Mbps。而RS485总线的传输速率相对较低,一般在115200bps的情况下进行通信。因此,在需要高速传输的应用中,CAN总线更具优势。

  1. 3. 软件系统实现

CAN通讯的MAC有CAN ID Filter功能,可以将非本机关心的CAN ID直接过滤掉,即不需要MCU的参与即可排除总线上面无关的通讯帧数据,大大节省了MCU的算力,变向提升了MCU的性能。而RS485则是对总线的数据全部进行监听,全部交由MCU来进行筛选,直接会占用MCU的一部分处理时间。

  1. 4. 距离限制

在通信距离方面,RS485总线支持的通信距离相对较长,一般可达到1200米。而CAN总线的通信距离一般在40-500米之间,但通过使用中继器可以扩大范围。我个人对这个理论上面的数据一直持怀疑态度。最远距离其实条件还是挺苛刻的,所以,这里我也不展示来讲了。对于较远距离,还是安装中断器来实现吧!

  1. 5. 成本

从成本角度来看,RS485总线的硬件设备和布线材料成本相对较低,适合较为简单的通信应用。相比之下,CAN总线的设备和布线成本较高,适合对通信质量有较高要求的工业应用。

当然,两者也有同样优秀的特点:

  1. 1. 差分通讯线

CAN与RS485的Phy层的电气特性均为差分方式。两者在通讯过程中,如果遇难共模干扰,全部都可以轻松应对。

  1. 2. 2线制

CAN使用两根信号线,称为CAN H与CAN L。而RS485也使用两根信号线,称为A与B。因为差分传输的特点,两根线一根是正相,一根是负相,这个基本原理是不会变的,变的也就是叫法而已。

  1. 3. 菊花链

在连线拓扑结构中,两者均是菊花链的“手挽手”模式,非常方便现场施工。

说了这么多,两者的比较与共同点。我个人的选择标准还是价格,RS485便宜,所以,在项目中应用的比较多。不过,这几年CAN芯片的价格不断下降,支持CAN外设的MCU也越来越多,相信不久,我们工程师在做选择的时候,更选择技术更优的方案。





关键词: RS485     CAN          总线    

高工
2024-02-12 08:11:57     打赏
2楼

RS485使用Uart外设,太方便了


院士
2024-02-12 08:33:22     打赏
3楼

谢谢楼主的分享~!



专家
2024-02-12 08:59:05     打赏
4楼

谢谢楼主的分享


专家
2024-02-12 10:41:34     打赏
5楼

谢谢楼主的分享


院士
2024-02-12 21:02:02     打赏
6楼

485的成本优势强大一点,学习了。谢谢分享。


专家
2024-02-17 10:29:26     打赏
7楼

随着CAN的价格滑落,485也许会消失吧。


专家
2024-02-17 13:43:16     打赏
8楼

485有没有电平限制呢?比如串口的5v 3.3v?


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