1.CANバスとは？
CANはコントローラーエリアネットワーク（CAN）の略です。 自動車用電子製品の研究開発と生産で有名なドイツのBOSCH社によって開発され、ついに国際規格（ISO11898）になりました。 これは、世界で最も広く使用されているフィールド バスの 1 つです。 1。
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北米と西ヨーロッパでは、CAN バス プロトコルが自動車用コンピュータ制御システムと組み込み産業用制御 LAN の標準バスになり、CAN を基盤とするプロトコルとして大型トラックと重機車両用に設計された J1939 プロトコルがあります。
2.CANバスの特徴
1.マルチホストモードでの作業：ネットワーク上のどのノードもいつでも他のノードにデータを送信でき、通信方法は柔軟です。
2. ネットワーク上の各ノードには異なる優先度があり、リアルタイム要件を満たすことができます。
3. 非破壊調停バス構造を使用して、2 つのノードが同時にネットワークに情報を送信すると、優先度の高いノードが最初に送信されます。
4. ポイントツーポイント、ポイントツーマルチポイント、ポイントツーグローバルブロードキャストの 3 つの伝送モードがあります。
5.通信距離は6kmに達し、通信速度は1MB /秒に達し、ノード数は110に達します。
6. ショート フレーム構造が採用され、各フレームには 8 つの有効バイトがあります。
7.信頼性の高いエラー検出メカニズムにより、データエラー率は非常に低くなります。
8.送信された情報が破損した場合、自動的に再送信できます。
9. ノードに重大なエラーが発生した場合、バス上の他の操作に影響を与えないように、ノードはバスとの接続を自動的に切断します。
3. CANバスの原理
CAN バスは、あるノードから別のノードにデータをブロードキャスト形式で送信します。 ノードがデータを送信すると、ノードのCPUは送信するデータと識別子をノードのCANチップに送信し、レディ状態にします。
バスの割り当てを受けたCANチップは、メッセージを送信する状態になり、CANチップは送信するデータを所定のメッセージフォーマットに整形して送信します。
このとき、ネットワーク内の他のノードは受信状態にあり、すべてのノードはまずそれを受信し、検出によってメッセージが自分に送信されているかどうかを判断する必要があります。
CAN バスはコンテンツ指向のアドレッシング スキームであるため、制御システムの構築と柔軟な構成が容易であり、ハードウェアとソフトウェアを変更せずに新しいノードを CAN バスに追加できます。
4. CANバスの応用
ネットワーキングおよび通信機能におけるCANバスの利点とその高いコストパフォーマンスにより、CANバスは多くの分野で幅広いアプリケーションの見通しと開発の可能性を秘めています。
これらのアプリケーションには共通点があります。CAN は実際には、フィールドでバス トポロジを備えたコンピュータ ローカル エリア ネットワークとして機能します。 状況に関係なく、任意のノード間のリアルタイム通信を担当しますが、シンプルな構造、高速、耐干渉性、信頼性、および低価格という利点があります。
CAN バスは、もともと自動車の電子制御システム用に設計されました。 現在、欧州で生産される自動車へのCANの適用は非常に一般的です。 それだけでなく、この技術は電車や船などの乗り物にも応用されています。
5. CAN バスはデジタル信号ですか、それともアナログ信号ですか?
CAN バスはデジタル信号です。 一般的な通信バスと比較して、CAN バスのデータ通信は信頼性、リアルタイム性、柔軟性に優れています。 その優れた性能と独自の設計により、CAN バスはますます注目を集めています。
6. アナログ信号とデジタル信号の違い
アナログ信号とは、振幅の値が連続的であることを意味します (振幅は無限の数の値で表すことができます)。 時間連続アナログ信号には、連続的に変化する画像（テレビ、ファックス）信号などがあります。時間離散アナログ信号は、サンプリング信号であり、アナログ信号を T 時間ごとにサンプリングした信号です。 、その振幅値は連続であるため、アナログ信号のままです。
デジタル信号とは、振幅の値が離散的であることを意味し、振幅の表現は限られた数の値に制限されます。 バイナリコードはデジタル信号です。 バイナリコードはノイズの影響を受けにくく、デジタル回路での処理が容易なため、広く利用されています。
アナログ通信の利点は直感的で実装が簡単ですが、主な欠点が 2 つあります。(1) 機密性が低く、アナログ通信、特にマイクロ波通信と有線オープン ワイヤ通信は盗聴されやすいです。 アナログ信号を受信する限り、通信内容を取得するのは簡単です。 (2) 干渉防止能力が弱い。 電気信号は伝送中に外部や通信システムからのさまざまなノイズの影響を受けます。 ノイズと信号が混ざると分離が難しくなり、通信品質が低下します。 ラインが長くなるほど、ノイズが蓄積されます。
デジタル通信には次の利点があります。 (1) 通信の機密性を強化します。 音声信号を A/D で変換した後、まず暗号化してから送信することができます。 受信側で復号化した後、D/A変換によりアナログ信号に戻すことができます。 (2) 対妨害能力が向上し、特に中継時にデジタル信号を再生してノイズの蓄積をなくすことができます。 (3) 伝送エラーを抑制でき、伝送品質が向上します。 (4) デジタル情報を処理するために最新のデジタル信号処理技術を使用すると便利です。 （５）統合デジタル通信ネットワークを構築でき、各種メッセージを網羅的に伝送できるので、通信システムの機能を強化できる。 ただし、デジタル通信には、広い周波数帯域を占有する、複雑な技術要件、アナログ/デジタル変換時の量子化誤差などの欠点もあります。
デジタル通信システムによって送信されるメッセージは一般に離散的ですが、連続的であることもあります。 デジタル通信システムでアナログメッセージを読み取る必要がある場合は、送信セクションの情報源にアナログからデジタルへの変換デバイスを含める必要があります。 最後の受信機には、デジタルからアナログへの変換デバイスが含まれています。 今日、多くのアナログ通信システムが存在するという事実を考慮すると、依然としてデジタル信号を送信する必要があることがよくあります。 これには、デジタル端末機器の一部の変更またはインストールが必要です。
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