1、CAN通訊概述
CAN 是 Controller Area Network 的縮寫(以下稱為 CAN)，是 ISO 國際標準化的串行通信
協議。在當前的汽車產業中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種
各樣的電子控制系統被開發了出來。由于這些系統之間通信所用的數據類型及對可靠性的要求
不盡相同，由多條總線構成的情況很多，線束的數量也隨之增加。為適應“減少線束的數量”、
“通過多個 LAN，進行大量數據的高速通信”的需要， 1986 年德國電氣商博世公司開發出面
向汽車的 CAN 通信協議。此后， CAN 通過 ISO11898 及 ISO11519 進行了標準化，現在在歐
洲已是汽車網絡的標準協議。
現在， CAN 的高性能和可靠性已被認同，并被廣泛地應用于工業自動化、船舶、醫療設
備、工業設備等方面。現場總線是當今自動化領域技術發展的熱點之一，被譽為自動化領域的
計算機局域網。它的出現為分布式控制系統實現各節點之間實時、可靠的數據通信提供了強有
力的技術支持。
2、CAN通訊特點
CAN 控制器根據兩根線上的電位差來判斷總線電平。總線電平分為顯性電平和隱性電平，
二者必居其一。發送方通過使總線電平發生變化，將消息發送給接收方。
CAN 協議具有一下特點：
1) 多主控制。 在總線空閑時，所有單元都可以發送消息(多主控制)， 而兩個以上的單元
同時開始發送消息時，根據標識符( Identifier 以下稱為 ID)決定優先級。 ID 并不是
表示發送的目的地址，而是表示訪問總線的消息的優先級。兩個以上的單元同時開始
發送消息時，對各消息 ID 的每個位進行逐個仲裁比較。仲裁獲勝(被判定為優先級
最高)的單元可繼續發送消息，仲裁失利的單元則立刻停止發送而進行接收工作。
2) 系統的柔軟性。 與總線相連的單元沒有類似于“地址”的信息。因此在總線上增加單
元時，連接在總線上的其它單元的軟硬件及應用層都不需要改變。
3) 通信速度較快，通信距離遠。 最高 1Mbps(距離小于 40M)，最遠可達 10KM(速率低
于 5Kbps)。
4) 具有錯誤檢測、錯誤通知和錯誤恢復功能。 所有單元都可以檢測錯誤(錯誤檢測功能)，
檢測出錯誤的單元會立即同時通知其他所有單元(錯誤通知功能)，正在發送消息的單
元一旦檢測出錯誤，會強制結束當前的發送。強制結束發送的單元會不斷反復地重新
發送此消息直到成功發送為止(錯誤恢復功能)。
5) 故障封閉功能。CAN 可以判斷出錯誤的類型是總線上暫時的數據錯誤(如外部噪聲等)
還是持續的數據錯誤(如單元內部故障、驅動器故障、斷線等)。由此功能，當總線上
發生持續數據錯誤時，可將引起此故障的單元從總線上隔離出去。
6) 連接節點多。 CAN 總線是可同時連接多個單元的總線。可連接的單元總數理論上是沒
有限制的。但實際上可連接的單元數受總線上的時間延遲及電氣負載的限制。降低通
信速度，可連接的單元數增加;提高通信速度，則可連接的單元數減少。
正是因為 CAN 協議的這些特點，使得 CAN 特別適合工業過程監控設備的互連，因此，越
來越受到工業界的重視，并已公認為最有前途的現場總線之一。
CAN 協議經過 ISO 標準化后有兩個標準：ISO11898標準和 ISO11519-2 標準。其中 ISO11898是針對通信速率為 125Kbps~1Mbps 的高速通信標準，而 ISO11519-2 是針對通信速率為 125Kbps以下的低速通信標準。
3、CAN通訊的差分信號
當邏輯"0"(顯性電平)，CAN_High和CAN_Low的壓差2.5v;當邏輯"1"(隱性電平)，CAN_High和CAN_Low的壓差0v。
在CAN總線中，在同一時間，只要由輸出顯性電平，總線處于顯性電平狀態。類似I2c總線的“線與”特性。
由于 CAN 總線協議的物理層只有 1 對差分線，在一個時刻只能表示一個信號 ，所以對通訊節點來說， CAN 通訊是半雙工 的，收發數據需要分時進行。在 CAN 的通訊網絡中，因為共用總線，在整個網絡中同一時刻只能有一個通訊節點發送信號，其余的節點在該時刻都只能接收。
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