CAN バスと RS485 の機能と相違点

CAN バス機能:

1.国際標準の産業レベルのフィールドバス、信頼性の高い伝送、高いリアルタイム性;

2.長い伝送距離（最大10km）、高速伝送速度（最大1MHz bps）;

3. 1 つのバスで最大 110 のノードを接続でき、ノードの数を簡単に拡張できます。

4.マルチマスター構造、すべてのノードの同等のステータス、便利な地域ネットワーク、高いバス利用率;

5.高リアルタイム、非破壊バス調停技術、優先度の高いノードの遅延なし;

6. 間違った CAN ノードは、バス通信に影響を与えることなく、バスとの接続を自動的に閉じて切断します。

7. メッセージは短いフレーム構造であり、ハードウェア CRC チェックがあり、干渉の可能性が低く、データ エラー率が非常に低い。

8.メッセージが正常に送信されたかどうかを自動的に検出し、ハードウェアが自動的に再送信できるため、送信の信頼性が高くなります。

9.ハードウェアメッセージフィルタリング機能は、必要な情報のみを受信し、CPUの負担を軽減し、ソフトウェアの準備を簡素化します;

10. 一般的なツイストペア、同軸ケーブル、または光ファイバーを通信媒体として使用できます。

11. シンプルな構造でコストパフォーマンスの高いCANバスシステムです。

 

RS485 機能:

1. RS485 の電気的特性: 論理「1」は、2 つのライン間の +(2-6) V 電圧差で表されます。論理「0」は、2 つのライン間の電圧差が - (2-6) V で表されます。インターフェース信号レベルが RS-232-C よりも低い場合、インターフェース回路のチップを損傷するのは容易ではありません。このレベルは TTL レベルと互換性があり、TTL 回路との接続を容易にします。

2. RS485 の最大データ転送速度は 10Mbps です。

3. RS485インターフェイスは、バランスのとれたドライバーと差動レシーバーの組み合わせであり、コモンモード干渉、つまり良好なノイズ干渉に抵抗する能力を高めます。

4. RS485 インターフェイスの最大伝送距離の標準値は 4000 フィートで、実際には 3000 メートルに達します。また、バス上の RS-232-C インターフェイスに接続できるトランシーバーは 1 台のみ、つまり 1 ステーション容量です。RS-485 インターフェイスにより、最大 128 個のトランシーバーをバスに接続できます。つまり、複数のステーションの機能があるため、ユーザーは単一の RS-485 インターフェイスを使用してデバイス ネットワークを簡単に確立できます。ただし、RS-485 バスで一度に送信できる送信機は 1 つだけです。

5. RS485 インターフェイスは、優れたノイズ耐性、長い伝送距離、およびマルチステーション機能のため、推奨されるシリアル インターフェイスです。;

6. RS485 インターフェースで構成される半二重ネットワークは一般に 2 本のワイヤしか必要としないため、RS485 インターフェースはシールド付きツイストペアによって伝送されます。

CAN バスと RS485 の違い:

1. 速度と距離: 1Mbit/S の高速で伝送される CAN と RS485 間の距離は 100M 以内であり、高速性は同等と言えます。ただし、低速ではCANが5Kbit/Sの場合、距離は10KMに達する可能性があり、485の最低速度では約1219mにしか到達できません(リレーなし)。CAN は長距離伝送において絶対的な優位性を持っていることがわかります。

2. バスの利用: RS485 は単一のマスター スレーブ構造です。つまり、バスには 1 つのマスターしか存在できず、通信はそれによって開始されます。コマンドを発行せず、次のノードは送信できず、すぐに応答を送信する必要があります。応答を受信した後、ホストは次のノードに問い合わせます。これは、複数のノードがバスにデータを送信してデータの混乱を引き起こすのを防ぐためです。CANバスはマルチマスタースレーブ構造で、各ノードにCANコントローラーを搭載。複数のノードが送信すると、送信された ID 番号で自動的に調停が行われるため、バス データは適切で乱雑になります。あるノードが送信した後、別のノードはバスが空いていることを検出してすぐに送信できます。これにより、ホストのクエリが節約され、バスの使用率が向上し、速度が向上します。したがって、自動車などの実用性の高いシステムでは、CAN バスまたは他の同様のバスが使用されます。

3.エラー検出メカニズム：RS485は物理層のみを指定し、データリンク層は指定しないため、短絡やその他の物理エラーがない限りエラーを識別できません。このように、ノードを破壊してバスに必死にデータを送信する (常に 1 を送信する) ことは簡単であり、バス全体を麻痺させます。したがって、RS485 ノードに障害が発生すると、バス ネットワークがハングアップします。CAN バスには CAN コントローラがあり、バス エラーを検出できます。エラーが 128 を超えると、自動的にロックされます。バスを保護します。他のノードまたはそれら自身のエラーが検出された場合、データが正しくないことを他のノードに通知するために、エラー フレームがバスに送信されます。皆さん、気をつけてください。このように、CAN バスのノード CPU プログラムが暴走すると、そのコントローラが自動的にバスをロックして保護します。したがって、セキュリティ要件の高いネットワークでは、CAN は非常に強力です。

4. 価格とトレーニング費用: CAN デバイスの価格は 485 の約 2 倍です。このように、485 通信はソフトウェア的に非常に便利です。シリアル通信さえ理解できればプログラミングはできます。CAN では下層のエンジニアが CAN の複雑なレイヤーを理解する必要があり、上層のコンピューター ソフトウェアも CAN プロトコルを理解する必要があります。研修費用が高いと言えます。

5. CAN バスは、CAN コントローラ インターフェイス チップ 82C250 の 2 つの出力端子の CANH と CANL を介して物理バスに接続されます。CANH 端子はハイレベルまたはサスペンド状態のみ、CANL 端子はローレベルまたはサスペンド状態のみとなります。これにより、RS-485 ネットワークの場合と同様に、システムにエラーが発生し、複数のノードが同時にデータをバスに送信すると、バスが短絡して一部のノードが損傷することが保証されます。さらに、CANノードには、エラーが深刻な場合に出力を自動的に閉じる機能があり、バス上の他のノードの動作に影響を与えず、ネットワークに問題がないことを保証します。個々のノードの問題により、バスは「デッドロック」状態になります。

6. CAN には完全な通信プロトコルがあり、CAN コントローラ チップとそのインターフェース チップによって実現できます。これにより、システム開発の難しさが大幅に軽減され、開発サイクルが短縮されます。これは、電気プロトコルのみの RS-485 とは比較になりません。

 

Shenzhen Zhongling Technology Co., Ltd. は、2013 年の設立以来、ホイール ロボット産業に取り組んでおり、安定した性能のホイール ハブ サーボ モーターとドライバーを開発、製造、販売しています。その高性能サーボ ハブ モーター ドライバーである ZLAC8015、ZLAC8015D、および ZLAC8030L は、CAN/RS485 バス通信を採用し、CANopen プロトコル/modbus RTU プロトコルの CiA301 および CiA402 サブ プロトコルをそれぞれサポートし、最大 16 台のデバイスを取り付けることができます。位置制御、速度制御、トルク制御などの作業モードをサポートし、さまざまな場面でロボットに適しており、ロボット産業の発展を大きく促進します。