4 CAN总线解析
CAN总线教程详解
应答场（ACK Field）
应答场长度为2个位，包含应答间隙（ACK Slot）和应答界定符（ACK Delimiter），如图所示。在ACK场（应答场）里，发送节点发送两个“隐性”位。
当接收器正确地接收到有效的报文，接收器就会在应答间隙（ACK Slot）期间向发送器发送一“显性”位以示应答。
当总线处于空闲状态时呈隐性电平，此时任何节点都可以向总线发送显性电平作为帧的开始。2 个或2 个以上的节点同时发送开始争抢总线，但是总线只能被一个人抢走。这时候到底怎么决定谁留下，谁滚蛋呢。我们开始思索，我们以前定义了标识符，标识符有优先级，它越小，它优先级越高。那么怎么实现的呢。看下面图：
首先搞明白两点，
由此我们得到
在隐性状态下，CAN_High 线与CAN_Low 没有电压差，这样我们看到没有任何变化也就检测不到信号。但是在显性状态时，改值最低为2V，我们就可以利用这种变化才传输数据了。所以出现了那些帧，那些帧中的场，那些场中的位，云云。
在总线上通常逻辑1 表示隐性。而0 表示显性。这些1 啊，0 啊，就可以利用起来为我们传数据了。利用这种电压差，我们可以接收信号。
大体的工作原理我们搞清了，但是根本的协议我们还要花一番功夫。下面介绍一个重要的名词，“显性”和“隐性”：首先 CAN 数据总线有两条导线，一条是黄色的，一条是绿色的------分别是CAN_High 线和CAN_Low 线，当静止状态时，这两条导线上的电平一样，这个电平称为静电平，大约为2.5 伏。
同时上面那个问题，也一目了然了，CAN 总线协议设计者，肯定是设计了数据帧优先于远程帧。所以IDE(Identifier Extension Bit)，全称识别符扩展位，它属于扩展格式的仲裁场。
对于扩展格式，IDE位属于仲裁场；对于标准格式，IDE位属于控制场。标准格式的IDE位为“显性”，而扩展格式的IDE位为“隐性”。
CAN总线基础知识总结（建议收藏）
CAN总线基础知识总结（建议收藏）CAN总线基础知识总结一、CAN总线简介1、CAN总线（Controller Area Network，控制器局域网）是由德国BOSCH（博世）公司在1986年为汽车而设计的，它是一种串行通信总线，只需两根线CAN_H和CAN_L。
2、隐性（逻辑1）与显性（逻辑0）的概念：CAN总线在数据传输过程中，实际上传输的是CAN_H和CAN_L 之间的电位差。
CAN_H只能是高电平(3.5V)或悬浮状态(2.5V)，CAN_L只能是低电平(1.5V)或悬浮状态(2.5)V，当CAN_H和CAN_L 都为2.5V 时，是隐性，表示逻辑1，当CAN_H为3.5V、CAN_L都为2.5V时，是显性，表示逻辑0。
表示隐性和显性逻辑的能力是CAN总线仲裁方法的基本先决条件，即所有节点都为隐性时，总线才处于隐性状态；只要有一个节点发送了显性，总线就呈现为显性状态。
3、120?电阻：必须在总线的每一节点的CAN_H和CAN_L之间接一个120?左右的电阻，以避免出现信号反射。
4、CAN技术规范CAN2.0A和CAN2.0B：CAN2.0A只有标准帧（标识符（ID）有11位）；CAN2.0B除了标准帧，还有扩展帧（标识符（ID）有29位）。
5、CAN的国际标准ISO11898和ISO11519：CAN 协议经ISO 标准化后有ISO11898和ISO11519两种标准，它们对于数据链路层的定义相同，但物理层不同。
ISO11898 是波特率为125kbps-1Mbps 的CAN高速通信标准。
ISO11519 是波特率为125kbps 以下的CAN低速通信标准。
高速通信标准和低速通信标准的硬件规格也不一样，所以需要选用不同的收发器。
在收发器的规格书上都会注明高速通信用还是低速通信用，或者是符合ISO11898标准还是ISO11519标准。
6、CAN总线协议只定义了物理层和数据链路层，要将CAN总线应用于工程项目中必须制定上层的应用协议。
can总线用法 -回复
can总线用法-回复CAN总线用法CAN (Controller Area Network) 总线是一种广泛应用于汽车、工业控制和航空等领域的通信协议。
它的特点是高度可靠、实时性强以及适用于复杂环境。
CAN总线采用了多主从结构，允许多个节点同时传输数据，因此它是一种非常灵活的通信协议。
本文将详细介绍CAN总线的用法，并逐步回答中括号内的内容。
一、CAN总线基础1. 什么是CAN总线？CAN总线是一种串行通信协议，用于实现多个节点之间的数据传输。
它的结构包括单一的总线线路，连接多个节点，每个节点通过识别标识符来进行数据交换。
2. 为什么选择CAN总线？CAN总线具有以下几个优点：高度可靠性、实时性强、适用于复杂环境、支持多主从结构、能够进行错误检测和纠正等。
因此，在汽车、工业控制以及航空等领域中得到广泛的应用。
二、CAN总线的应用1. 汽车电子系统CAN总线在汽车电子系统中起着至关重要的作用。
它连接不同的电子控制单元(ECU)，如引擎控制单元(ECU)、刹车控制单元(EBCU)、仪表盘等。
通过CAN总线，这些单元能够相互通信，实现数据共享和控制。
比如，ECU可以向仪表盘发送车速信息，以便驾驶员能够及时了解车速情况。
2. 工业控制系统CAN总线在工业控制系统中也得到广泛应用。
它可以连接各种传感器、执行器等设备，实现数据采集和控制。
比如，在一个自动化生产线中，通过CAN总线连接各种传感器，可以实时监测生产状态，并通过执行器控制设备的运行。
这样可以提高生产效率和质量。
3. 航空航天领域CAN总线在航空航天领域也是必不可少的。
它可以连接飞机上的各种航电设备，进行数据交换和控制。
比如，通过CAN总线，飞行控制系统可以与发动机控制系统进行数据交换，实现精确的飞行控制。
三、CAN总线的配置1. 物理连接CAN总线的物理层通常采用双绞线，其中一根线为CANH，另一根为CANL。
这两根线通过一个120欧姆的终端电阻连接在一起。
(完整版)CAN总线解析
一、概述CAN（Controller Area Network）即控制器局域网，是一种能够实现分布式实时控制的串行通信网络。
想到CAN就要想到德国的Bosch公司，因为CAN就是这个公司开发的（和Intel）CAN 有很多优秀的特点，使得它能够被广泛的应用。
比如：传输速度最高到1Mbps，通信距离最远到10KM，无损位仲裁机制，多主结构。
近些年来，CAN控制器价格越来越低，很多MCU也集成了CAN控制器。
现在每一辆汽车上都装有CAN总线。
一个典型的CAN应用场景：二、CAN总线标准CAN总线标准只规定了物理层和数据链路层，需要用户来自定义应用层。
不同的CAN标准仅物理层不同。
CAN收发器负责逻辑电平和物理信号之间的转换，将逻辑信号转换成物理信号（差分电平）或者将物理信号转换成逻辑电平。
CAN标准有两个，即IOS11898和IOS11519，两者差分电平特性不同。
(有信号时，CANH 3.5V,CANL 1.5V，即显性；没有信号时，CANH 2.5V，CANL 2.5V，即隐性)IOS11898高速CAN电平中，高低电平的幅度低，对应的传输速度快。
双绞线共模消除干扰，是因为电平同时变化，电压差不变。
2.1物理层CAN有三种接口器件多个节点连接，只要有一个为低电平，总线就为低电平，只有所有的节点都输出高电平时，才为高电平。
所谓“线与”。
CAN总线有5个连续性相同的位后，就会插入一个相反位，产生跳变沿，用于同步。
从而消除累计误差。
和485、232一样，CAN的传输速度与距离成反比。
CAN总线终端电阻的接法：特点：低速CAN在CANH和CANL上串入2.2kΩ的电阻；高速CAN在CANH和CANL 之间并入120Ω电阻。
为什么是120Ω，因为电缆的特性阻抗为120Ω，为了模拟无限远的传输线。
（因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100～120Ω。
）120欧姆只是为了保证阻抗完整性，消除回波反射，提升通信可靠性的，因此，其只需要在总线最远的两端接上120欧姆电阻即可，而中间节点并不需要接（接了反而有可能会引起问题）。
CAN总线介绍
CAN总线介绍CAN总线，即控制器区域网络（Controller Area Network），是一种国际标准的串行通信协议，用于在汽车和工业领域中进行高速数据传输。
CAN总线的设计目标是提供一个可靠、高效、实时的通信方式，以满足复杂系统的需求。
下面将详细介绍CAN总线的特点、结构、工作原理以及应用领域。
一、CAN总线的特点：1.高可靠性：CAN总线采用差分信号传输，具有较强的抗干扰能力，能够在恶劣的工作环境下保持稳定的通信质量。
2.高效性：CAN总线采用了固定格式的数据帧和强大的错误检测与修复机制，使得数据传输更加高效可靠。
3.实时性：CAN总线支持实时性要求较高的应用，可以实现微秒级的数据传输延迟。
4.灵活性：CAN总线可以连接多个节点，节点之间可以通过CAN总线进行双向通信，同时支持错误检测与错误恢复。
5.易于应用：CAN总线采用了开放式的标准协议，有着广泛的支持和应用经验，易于集成和开发。
二、CAN总线的结构：1. 主控器（Master）：负责总线管理，包括数据的发送和接收、帧结构的解析、错误处理等。
2. 从控器（Slave）：负责接收主控器发送的数据帧，并根据需要进行相应的处理和响应。
3.总线线缆：用于在各个节点之间传输数据和控制信息的物理介质。
4. 高速传输率：CAN总线通常有两种速率可选，分别是高速CAN（1Mbps）和低速CAN（125kbps）。
三、CAN总线的工作原理：1.数据帧格式：CAN总线的数据帧包括了4个主要部分：起始符、控制字段、数据字段和结束符。
其中，控制字段包括了帧类型、帧长度、帧优先级、帧标识符等信息。
2.帧结构与地址：CAN总线通过帧标识符来区分不同的数据帧，并根据优先级进行数据传输，同时可以通过标识符来实现多个不同类型的数据帧。
3.错误检测与修复：CAN总线采用循环冗余校验（CRC）方法进行错误检测和修复，可以检测到传输过程中的位错误、帧错误等，并进行相应的错误恢复措施。
四总线工作原理
四总线工作原理（实用版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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CAN总线分析
CAN报文的传送和帧结构在进行数据传送时，发出报文的节点为该报文的发送器。
该节点在总线空闲或丢失仲裁前恒为发送器，如果一个节点不是报文发送器，并且总线不处于空闲状态，则该节点为接收器。
构成一帧的帧起始、仲裁场、控制场、数据场和CRC序列均借助位填充规则进行编码。
当发送器在发送的位流中检测到5位连续的相同数值时，将自动在实际发送的位流中插入一个补码位。
而数据帧和远程帧的其余位场则采用固定格式，不进行填充，出错帧和超载帧同样是固定格式。
报文中的位流是按照非归零（NZR）码方法编码的，因此一个完整的位电平要么是显性，要么是隐性。
在“隐性”状态下，CAN总线输出差分电压=—近似为零，在“显性”状态下，以大于最小阈值的差分电压表示，如图9.2所示。
在总线空闲或“隐性”位期间，发送“隐性”状态。
在“显性”位期间，“隐性”状态改写为“显性”状态。
图9.2总线上的位电平表示CAN有两种不同的帧格式，不同之处为识别符场的长度不同：具有11位识别符的帧称之为标准帧；而含有29位识别符的帧为扩展帧。
CAN报文有以下4个不同的帧类型：●数据帧：数据帧将数据从发送器传输到接收器。
●远程帧：总线节点发出远程帧，请求发送具有同一识别符的数据帧。
●错误帧：任何节点检测到总线错误就发出错误帧。
●过载帧：过载帧用以在先行的和后续的数据帧（或远程帧）之间提供一附加的延时。
数据帧和远程帧可以使用标准帧及扩展帧两种格式。
它们用一个帧间空间与前面的帧分隔。
1. 数据帧数据帧由7个不同的位场组成：帧起始（Start of Frame）、仲裁场（Arbitration Frame）、控制场（Control Frame）、数据场（Data Frame）、CRC场（CRC Frame）、应答场（ACK Frame）、帧结尾（End of Frame）。
数据场的长度为0到8位。
报文的数据帧一般结构如图9.3所示。
图9.3 报文的数据帧结构在CAN2.0B中存在两种不同的帧格式，其主要区别在标识符的长度，在标准帧格式里，仲裁场由11位识别符和远程请求位（RTR）组成。
can总线应用层协议实例解析
can总线应用层协议实例解析一、简介CAN总线（Controller Area Network）是一种广泛应用于汽车、工业自动化、家庭等领域的现场总线技术。
它是一种串行通信协议，可以在短距离和长距离传输中实现高可靠性的数据传输。
本篇文章将通过一个简单的CAN总线应用层协议实例来解析CAN总线的物理层、数据链路层和应用层。
二、物理层CAN总线的物理层包括传输介质、收发器和信号电平。
其中，传输介质可以是双绞线、同轴电缆等；收发器负责将数字信号转换为模拟信号或反向转换；信号电平采用差分电压进行数据传输，具有抗干扰能力强、传输距离远等优点。
三、数据链路层CAN总线的数据链路层定义了数据传输的规则和机制，包括数据帧、远程帧和错误控制。
数据帧由标识符、数据段和控制段组成，用于传输实际的数据；远程帧用于请求发送数据，但没有数据段；错误控制包括位错误检测和错误帧发送等功能。
四、应用层CAN总线的应用层定义了实际应用中需要的数据格式和协议。
例如，在汽车中，应用层可以定义车辆控制指令、传感器数据等的数据格式和协议。
应用层还提供了应用程序接口，使得用户可以轻松地使用CAN总线进行通信。
五、协议实例下面是一个简单的CAN总线应用层协议实例，用于控制车辆的灯光系统：1. 数据帧格式：每个数据帧包括标识符、控制段和数据段。
在此实例中，标识符表示灯光控制指令，控制段包括指令类型和指令参数，数据段包括指令的具体参数值。
2. 指令类型：指令类型包括打开前大灯、关闭前大灯、打开尾灯等。
每个指令类型都有一个唯一的标识符。
3. 指令参数：指令参数根据指令类型的不同而变化。
例如，打开前大灯的指令参数包括亮度等级和闪烁频率，关闭尾灯的指令参数为空。
4. 数据传输：当车辆的灯光控制系统接收到一个数据帧时，它会根据标识符判断指令类型和参数，然后执行相应的控制操作。
同时，控制系统还可以将传感器数据或其他信息封装成数据帧发送到CAN总线上。
5. 错误控制：如果数据传输过程中出现错误，控制系统会自动发送错误帧，通知其他节点出现错误。
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（9）每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，数据出错率极低。
（10）通信介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维，一般采 用廉价的双绞线即可，无特殊要求。
（11） 节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能， 切断它与总线的联系，以使总线上的其他操作不受影响。
4.1.2 CAN的发展背景及其应用情况
• 车载网络除了要求采用总线拓扑结构方式外，必须具 有极好的抗干扰能力；极强的差错检测和处理能力； 满足信息传输实时性要求；同时具备故障的诊断和处 理能力等。另外考虑到成本因素，要求其控制接口结 构简单，易于配置。
2. CAN的发展概况
• 20世纪80年代，Bosch的工程人员开始研究用于汽车的 串行总线系统，因为当时还没有一个网络协议能完全 满足汽车工程的要求。参加研究的还有Mercedes-Benz 公司、Intel公司，还有德国两所大学的教授。 • 1986年， Bosch在SAE（汽车工程人员协会）大会上提 出了CAN • 1987年，INTEL就推出了第一片CAN控制芯片—82526； 随后Philips半导体推出了82C200。
4.1 概述
CAN 最初出现在汽车工业中，80年代由德国 Bosch公司最先提出。最初动机是为了解决现代汽 车中庞大的电子控制装置之间的通讯，减少不断 增加的信号线。 1993年CAN 成为国际标准ISO11898(高速应用 )和ISO11519（低速应用）。 CAN的规范从CAN 1.2 规范(标准格式)发展为 兼容CAN 1.2 规范的CAN2.0规范(CAN2.0A为标准 格式，CAN2.0B为扩展格式)，目前应用的CAN器件 大多符合CAN2.0规范。
4
CAN总线
4.1
4.2
概述
CAN的物理层
4.3
4.4
CAN协议结构
典型CAN总线器件及应用
CAN（Controller Area Network）即控制器局域网，可以 归属于工业现场总线的范畴，通常称为CAN bus，即CAN总线， 是目前国际上应用最广泛的开放式现场总线之一。 与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可 靠性、实时性和灵活性，它在汽车领域上的应用最为广泛，世 界上一些著名的汽车制造厂商，如BENZ(奔驰)、BMW(宝马)、v olkswagen (大众)等都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系 统与各检测和执行机构间的数据通信。 同时，由于CAN总线的特点，其应用范围目前已不仅局限 于汽车行业，已经在自动控制、航空航天、航海、过程工业、 机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器 械及传感器等领域中得到了广泛应用。
M
M
M M
M M M 后座 单元
M M
M
空调 单元
后窗 单元
左前门 单元
• 1993年，CAN的国际标准ISO11898公布
• 从此CAN 协议被广泛的用于各类自动化控制领域。
• 1994年美国汽车工程师协会以CAN为基础制定了 SAEJ1939标准，用于卡车和巴士控制和通信网络。 • 到今天，几乎每一辆欧洲生产的轿车上都有CAN； 2000年销售1亿多CAN的芯片；2001年用在汽车上的 CAN节点数目超过1亿个 。 • 但是轿车上基于CAN的控制网络至今仍是各大公司 自成系统，没有一个统一标准。
4.1.3 一个典型的工程实例
一汽-大众汽车有限公司 2001年12月上市的宝来（Bora）轿车， 在动力传动系统和舒适系统中就装用了两套CAN数据传输系统， 其中CAN数据传输舒适系统如图4.1所示。M 前门 单元M来自M 后门 单元M
仪表单元 接发电 机 底盘网 络 M M 车身中央 控制单元
前座 单元 顶窗 单元 前座 单元
4.1.1 CAN的特点
CAN总线是一种串行数据通信协议，其通信接口中集成了CAN协议 的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位 填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。
CAN总线特点如下：
（1 ）可以多主方式工作，网络上任意一个节点均可以在任意时刻主 动地向网络上的其他节点发送信息，通信方式灵活。
• 这些系统由多个电控单元相互连接而成，可分为 控制器、传感器、执行器等。同时各个系统之间 也互相连接，进行着越来越多的数据交换。这样 就需要使用大量的线束和插接器来实现互连，进 行它们之间的数据交换。随着汽车电子技术的不 断发展，这种需求的增长是惊人的。
• 为了满足汽车内部信息交换量急剧增加的要求，有必 要使用一种实现多路传输方式的车载网络系统。这种 网络系统采用串行总线结构，通过总线信道共享，减 少线束的数量。
（2）网络上的节点（信息）可分成不同的优先级,可以满足不同的实 时要求。
（3）当两个节点同时向网络上传送信息时，优先级低的节点主动停 止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据。
（4） 可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播等传送方 式接收数据。
（5） 直接通信距离最远可达10km（速率5Kbps以下）。 （6）通信速率最高可达1MB/s（此时距离最长40m）。 （7）节点数实际可达110个。 （8）采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个。
• 基于CAN的应用层协议应用较多的有两种： DeviceNet（适合于工厂底层自动化） 和 CANopen（适合于机械控制的嵌入式应用）。 • DeviceNet自2002年被确立为中国国家标准以来， 已在冶金、电力、水处理、乳品饮料、烟草、水 泥、石化、矿山等各个行业得到成功应用，其低 成本和高可靠性已经得到广泛认同。
1. CAN的起源
• 现代社会对汽车的要求不断提高，这些要求包括：极高的 主动安全性和被动安全性；乘坐的舒适性；驾驶与使用的 便捷和人性化；尤其是低排放和低油耗的要求等。 • 在汽车设计中运用微处理器及其电控技术是满足这些要求 的最好方法，而且已经得到了广泛的运用。目前这些系统 有：ABS（防抱系统）、EBD（制动力分配系统）、EMS （发动机管理系统）、多功能数字化仪表、主动悬架、导 航系统、电子防盗系统、自动空调和自动CD 机等。