CAN总线基础知识介绍

总线是什么?

总线分类的方式有很多，如被分为外部和内部总线、系统总线和非系统总线等等，不管是啥看英文叫作“BUS”，即“公交车”，也就是说总线就行公交一样。你只要在公交的运行线路上，就可以上车，上车点就是公交站点，同样的总线接好了，加入一个节点(设备)，节点接可以把数据放到总线上，传到其他节点。

在汽车产业的发展过程中，出于人们对安全性、舒适性、易用性、娱乐性等多种需求的增加，各种各样的汽车电子系统相继被发明出来。一开始它们都是基于点对点的通信方式安装在汽车的各个部位上的，随着越来越多的电子系统不断地加进来，整辆汽车上的线束就越来越多，这就大大地增加了汽车的生产成本和维护成本。于是，一种新的现场总线应运而生。这就是当今汽车行业普遍采用的CAN总线。CAN总线是由德BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准(ISO11519)，是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN总线是一种多主控，基于广播的串行数据通信协议，具有高性能、高可靠性、实时性等优点。

点对点通信

总线通信

CAN基础知识介绍

CAN是Controller Area Network 的缩写(以下称为CAN)，是ISO国际标准化的串行通信协议。由德国电气商博世公司在1986 年率先提出。此后，CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化。现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。

CAN协议经过ISO标准化后有两个标准：ISO11898标准和ISO11519-2标准。其中ISO11898是针对通信速率为125Kbps~1Mbps的高速通信标准，而ISO11519-2是针对通信速率为125Kbps以下的低速通信标准。

CAN具有很高的可靠性，广泛应用于：汽车电子、工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。

CAN协议的特点：

①，多主控制。总线空闲时，所有单元都可发送消息，两个以上的单元同时开始发送消息时，根据标识符(ID，非地址)决定优先级。两个以上的单元同时开始发送消息时，对各消息ID的每个位进行逐个仲裁比较。仲裁获胜(优先级最高)的单元可继续发送消息，失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作。

②，系统柔软性。连接总线的单元，没有类似“地址”的信息，因而在总线上添加单元时，已连接的其他单元的软硬件和应用层都不需要做改变。

③，速度快，距离远。最高1Mbps(距离<40M)，最远可达10KM(速率<5Kbps)。

④ ，具有错误检测、错误通知和错误恢复功能。所有单元都可以检测错误(错误检测功能)，检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元(错误通知功能)，正在发送消息的单元一旦检测出错误，会强制结束当前的发送。

⑤，故障封闭功能。CAN可以判断出错误的类型是总线上暂时的数据错误(如外部噪声等)还是持续的数据错误(如单元内部故障、驱动器故障、断线等)。由此功能，当总线上发生持续数据错误时，可将引起此故障的单元从总线上隔离出去。

⑥，连接节点多。CAN总线是可同时连接多个单元的总线。可连接的单元总数理论上是没有限制的。但实际上可连接的单元数受总线上的时间延迟及电气负载的限制。降低通信速度，可连接的单元数增加;提高通信速度，则可连接的单元数减少。

ISO11898标准物理层特性：

CAN 控制器根据CAN_L和CAN_H上的电位差来判断总线电平。总线电平分为显性电平和隐性电平，二者必居其一。发送方通过使总线电平发生变化，将消息发送给接收方。

提供出色的CAN IP的供应商不在少数，其中以CAST的IP核较有竞争力。

审核编辑：汤梓红