【技術分享】CAN和RS-485，哪個更適合你？

CAN通信和RS-485通信都是工業自動化領域常用的兩種通信方式。但應用場景的不同，通信方式的選擇也會不同。故選擇合適的通信方式，是決定一款產品是否得到市場認可的關鍵因素之一。

??CAN通信

CAN協議經過ISO標準化后，根據傳輸速度的不同分成兩類：ISO11898-2（高速）和ISO11898-3（低速）。CAN通信實現需要CAN控制器和CAN收發器。目前市場有兩種主流的方案：

1. 將MCU和CAN控制器集成在一起，外接CAN收發器；
2. CAN控制器和CAN收發器都采用外接的形式，其工作框圖如圖1、圖2所示。

圖1 CAN控制器和MCU集成在一起

圖2 CAN控制器和收發器都采用外接方式

CAN數據傳輸是通過兩根線之間的電壓差實現的（差分傳輸），這兩根線分別為CANH和CANL。根據標準定義，CANH=CANL=2.5V（CANH-CANL=0V）為隱形電平，“邏輯1”；CANH=3.5V，CANL=1.5V（CANH- CANL=2V）為顯性電平，“邏輯0”，如圖3所示。（顯性電平的優先級高于隱性電平，具體表現在多主機仲裁CAN總線）

??RS-485通信

圖4?RS-485工作框圖

• RS-485作驅動器時，V485A-V485B=+(2~6)V，為高電平，邏輯為1；V485A-V485B=-(2~6)V，為低電平，邏輯為0；

• RS-485作接收器時，V485A-V485B≥+200mV，為高電平，邏輯為1；V485A-V485B≤-200mV，為低電平，邏輯為0。

圖5?RS-485電平標準定義

收發器的輸入阻抗、單位負載和節點數存在密切關系，具體如表1所示。RS-485總線還需要增加上下拉電阻（485A接上拉電阻，485B接下拉電阻），其目的：

1. 避免485A和485B差分電壓處于-200mV~+200mV范圍（總線處于不確定狀態）；
2. 避免總線輸出低電平（UART協議起始位為低電平，導致通信異常）；
3. 避免總線受到電磁干擾問題。

表1 接收器輸入阻抗、單位負載和節點數的關系

??行業應用

CAN屬于串行通信協議，具有高可靠性、高實時性和高靈活度的特性。支持高安全等級的分布式實時控制場合，主要應用于高速數據傳輸和實時控制系統。例如CAN在智慧工廠應用如圖6所示，將?USBCAN-4E-U?通訊盒與PC監控機連接，進而將PC監控機接入工廠的CAN總線中。每條生產線中的每個工作站通過CAN總線將監測數據反饋至PC監控機，便于監控人員對每條生產線中的每個工作站實時監控，有效防止生產事故的發生。若一條生產線中的相鄰工作站距離較遠（距離>200m），推薦在CAN總線中增加 CANFDBridge ，保證足夠的通訊距離和實現網絡繼擴容的功能。

圖6?CAN總線在智慧工廠的應用實例

我司推出全隔離CAN收發芯片SM1500，采用DFN封裝，其體積僅為12.45mm*9.85mm*3.00mm，可以在-40°~+125°環境下正常工作，適用于汽車電子、BMS、充電樁、石油化工、電力監控等領域。

RS-485屬于串行通信協議，具有良好的抗噪聲干擾性強、數據傳輸距離長和設備節點數多的特性，適用于長距離低速數據傳輸的場景。例如RS-485在交通信號燈故障檢測應用如圖7所示，ZLG面向交通信號燈故障檢測應用提供主控、無線通訊及通信接口防護產品方案。M6Y2C核心板 有豐富外設接口資源，與各類傳感器和監控設備進行連接，便于工作人員對數據進行采集和分析，精準定位到故障區域并進行解決。

圖7?RS-485總線交通信號燈故障檢測應用實例

我司推出全隔離RS-485收發芯片SM4500，采用DFN封裝，其體積僅為12.45mm*9.85mm*3.00mm，可以正常工作在-40°~+125°環境下，適用于石油化工、電力監控、軌道交通、舞臺燈光等領域。