CAN總線系列講座第一講——我來告訴您什么是CAN總線

控制器局域網(wǎng)CAN（Controller Area Network），是由德國Bosch公司為汽車應(yīng)用而開發(fā)的多主機(jī)局部網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用于汽車的監(jiān)測和控制。德國Bosch公司開發(fā)CAN總線的最初目的是為了解決汽車上數(shù)量眾多的電子設(shè)備之間的通訊問題，減少電子設(shè)備之間繁多的信號線。于是設(shè)計(jì)了一個(gè)單一的網(wǎng)絡(luò)總線，所有的外圍器件可以被掛接在該總線上。

幫助您理解的CAN總線定義:

CAN總線就像您日常接觸的電腦網(wǎng)線一樣，是用來傳輸數(shù)據(jù)的”線”。只不過其構(gòu)造簡單，只有兩根線：CAN_H、CAN_L。

既然是通信用的網(wǎng)絡(luò)，那么CAN總線上就可以接不通的設(shè)備，每一個(gè)設(shè)備都有自己的地址——這和您的連接互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)一樣，您的計(jì)算機(jī)有自己的IP地址。

構(gòu)建CAN總線的目的是實(shí)現(xiàn)總線上的數(shù)據(jù)通訊，和您利用計(jì)算機(jī)上網(wǎng)一樣，其就是利用互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)信息。其便利性不言而喻，不再贅述。

CAN-bus具有以下主要特性：

成本低廉

數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)（最遠(yuǎn)長達(dá)10Km）

數(shù)據(jù)傳輸速率高（最高達(dá)1Mbps）

無破壞性的基于優(yōu)先權(quán)的逐位仲裁

借助驗(yàn)收濾波器的多地址幀傳遞

遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請求

可靠的錯(cuò)誤檢測和出錯(cuò)處理功能

發(fā)送的信息遭到破壞后，可自動重發(fā)

暫時(shí)錯(cuò)誤和永久性故障節(jié)點(diǎn)的判別以及故障節(jié)點(diǎn)的自動脫離

脫離總線的節(jié)點(diǎn)不影響總線的正常工作

基于CAN總線的優(yōu)越特性，許多著名的芯片生產(chǎn)商，諸如Intel、Philips、Siemens、Motorola都推出了獨(dú)立的CAN控制器芯片，或者帶有CAN控制器的MCU芯片。

以上特性決定了其應(yīng)用范圍：低成本、數(shù)據(jù)量不太大的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。

二CAN總線通訊過程

caN總線數(shù)據(jù)的發(fā)送過程可以用信件郵遞來做一個(gè)比喻，對于CAN總線上的發(fā)送節(jié)點(diǎn)可以比喻為郵寄一封信件：

對于CAN總線上的接收節(jié)點(diǎn)可以比喻為家門口的收件郵箱：

CAN總線數(shù)據(jù)的通訊過程中，數(shù)據(jù)信息通過不同的報(bào)文格式來傳送，例如：數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀等。這就類似于郵件中可以有不同的內(nèi)容：文件、衣物、書籍等。

CAN總線數(shù)據(jù)的通訊花費(fèi)的時(shí)間跟總線傳輸距離、通訊波特率有關(guān)系，通訊距離遠(yuǎn)，波特率就低，傳輸數(shù)據(jù)花費(fèi)的時(shí)間就長。類似于從北京郵寄信件到石家莊，距離近，郵遞時(shí)間就短；如果從北京郵寄信件到廣州，郵遞時(shí)間相對就長。另外，CAN總線數(shù)據(jù)的通訊花費(fèi)的時(shí)間還跟通訊介質(zhì)的選?。ü饫w、雙絞線）、振蕩器容差、通訊線纜的固有特性（導(dǎo)線截面積、電阻等）等有關(guān)系，這就類似于郵遞信件時(shí)是選擇EMS快遞、掛號信，還是普通的平信。

當(dāng)然，CAN總線傳輸也有其傳輸錯(cuò)誤處理機(jī)制，以保證總線正常運(yùn)行。類似于郵寄信件，也有出錯(cuò)處理機(jī)制，例如：發(fā)送快遞時(shí)，如果地址寫錯(cuò)了，快遞員就會聯(lián)系發(fā)件者，是否更改地址，重新投遞。還有，如果投遞郵件的數(shù)量過多，就會產(chǎn)生郵件的堆積，CAN總線如果傳輸?shù)男畔⒘窟^多，也會產(chǎn)生數(shù)據(jù)堆積，發(fā)生過載現(xiàn)象。