CAN总线通信详解
can总线通信协议
can总线通信协议CAN总线通信协议。
CAN（Controller Area Network）总线通信协议是一种广泛应用于汽车、工业控制和其他领域的串行通信协议。
它的出现极大地推动了现代汽车电子系统的发展，提高了汽车电子系统的可靠性和安全性。
本文将对CAN总线通信协议的基本原理、特点和应用进行介绍。
首先，CAN总线通信协议采用了一种先进的非冲突、非阻塞的通信机制，能够支持多个节点同时进行通信，具有很高的抗干扰能力。
它采用了差分信号传输技术，能够有效地抵抗电磁干扰和噪声干扰，保证数据传输的稳定性和可靠性。
其次，CAN总线通信协议具有很高的实时性和可靠性。
它采用了优先级识别和非阻塞传输的机制，能够保证重要数据的及时传输，避免数据丢失和延迟。
这使得CAN总线通信协议在汽车电子系统等对实时性要求较高的领域得到了广泛的应用。
此外，CAN总线通信协议还具有很高的灵活性和可扩展性。
它采用了分布式控制的网络结构，支持多个节点同时进行通信，能够很好地适应不同系统的需求。
同时，CAN总线通信协议还支持数据帧的优先级设置和数据长度的动态调整，能够很好地适应不同数据传输需求。
在实际应用中，CAN总线通信协议被广泛应用于汽车电子系统、工业控制系统、航空航天领域等。
在汽车电子系统中，CAN总线通信协议能够实现各种传感器、执行器和控制单元之间的高效通信，提高了汽车电子系统的整体性能和可靠性。
在工业控制系统中，CAN总线通信协议能够实现各种设备之间的快速数据交换，提高了生产线的效率和稳定性。
在航空航天领域，CAN总线通信协议能够实现飞行器各个子系统之间的高效通信，提高了飞行器的整体性能和安全性。
总的来说，CAN总线通信协议作为一种先进的串行通信协议，具有很高的抗干扰能力、实时性、可靠性、灵活性和可扩展性，被广泛应用于汽车、工业控制和航空航天等领域，推动了现代电子系统的发展，提高了系统的整体性能和可靠性。
相信随着技术的不断发展，CAN总线通信协议将在更多领域得到应用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
CAN总线详解.pdf
CAN总线§1 CAN总线的性能特点§2 CAN总线的技术规范§3 CAN器件及开发
CAN（Controllor Area Network）总线技术，由于其高性能、高可靠性以及独特的设计，越来越受到人们的重视。
已被列入ISO国际标准，称为ISO11898。
CAN最初是由BOSCH公司为汽车监测、控制系统而设计的。
由于CAN总线本身的特点，其应用范围已不再局限于汽车工业，而向过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械等领域发展。
主要特点如下：
1、多主方式工作；
2、具有不同的优先级；
3、采用非破坏性总线仲裁技术
4、CAN只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据，无需专门的“调度”；
5、节点数主要取决于总线驱动电路；
6、采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，具有极好的检错效果。
7、CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，保证了数据出错率极低。
8、CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输
出的功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。
9、直接通讯距离最远可达10km（速率在5Kbps以下）；通信速率可达1Mbps（通信距离最长为
40m）；
§2 CAN总线的技术规范§2.1 CAN的通信参考模型
§2.2 CAN总线介质装置
§2.3 报文传送与帧结构
§2.4 错误类型和界定
§2.5 位仲裁技术。
快速了解CAN通讯原理及应用
快速了解CAN通讯原理及应用一张图看懂CAN总线的原理图1根据图1中简单来说CAN总线就如两根黄线，通信的原理就好比开一个电话会议，大家都同时拨进来，然后有各种不同的状态，比如：一个人说话，其他人听；或者多个人同时想发言，但也会让其中一个人先说，其他人听；还有一个人要求另一个人来说；还有些掉线了，卡顿了等等。
为了确保每次电话会议针对上述情况正确有效地进行，我们需要一些每个人都应该遵守的规则或协议。
CAN总线通信与这种电话会议形式既有相似之处，也有不同之处。
那究竟什么是CAN总线通信？CAN总线架构简介CAN总线是一种用于不同控制单元之间数据传输的导线。
CAN总线协议是ISO国际标准化的串行通信协议，由两个系列组成：ISO-11898和ISO-11519。
其定义有：ISO-11898定义了通信速率为125kbps~1Mbps的高速CAN通信标准，属于闭环总线，传输速率可达1Mbps，总线长度≤40米，如图2。
ISO11519定义了通信速率为10～125kbps的低速CAN通信标准，属于开环总线，传输速率为40kbps时，总线长度可达1000米，如图2。
图2CAN总线的应用CAN总线会有终端电阻，一般来说都是120欧姆，实际上在设计的时候，也是两个60欧姆的电阻串起来的，而总线上一般有两个120欧姆的节点。
终端电阻的作用有三个：1、提高干扰防护能力，快速消除高频低能量信号2、确保总线快速进入隐藏状态，这样寄生电容器的能量可以更快地耗散。
3、通过将它们放置在总线两端以减少反射能量来提高信号质量。
图3在学习CAN总线时，经常会看到CAN总线的电平分为显性电平与隐性电平，那么什么是显性的和隐性的呢？显式和隐式逻辑0与逻辑1之间的对应关系是什么？CAN通信逻辑0和1，显式和隐式。
电信号的传输是通过区分高电压和低电压来进行的，就像CAN通信一样。
CAN总线的两条信号线是CAN高（CAN_H）和CAN低（CAN_L）。
(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总线通信详解
刮雨洗涤 控制ECU
电动座 椅ECU
门锁防 盗ECU
电动车 窗ECU
后视镜 喇叭ECU
气候控 制ECU
警告信 号ECU
仪表显 示ECU
目前汽车上的网络连接方式主要采用2条CAN： 一条用于驱动系统的高速CAN，速率达到 500kb/s。主要面向实时性要求较高的控制单 元，如发动机、电动机等 另一条用于车身系统的低速CAN，速率是 100kb/s。主要是针对车身控制的，如车灯、 车门、车窗等信号的采集以及反馈。其特征 是信号多但实时性要求低，因此实现成本要 求低。
CAN的发展背景及其应用情况
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。
CAN总线布置、结构和基本特点
考虑到信号的重复率及产生出的数据量，CAN总线系统分为 三个专门的系统 • CAN驱动总线（高速），500Kbit/s，可基本满足实时要求。 • CAN舒适总线（低速），100 Kbit/s，用于对时间要求不高 的情况。 • CAN“infotainment”总线（低速），100Kbit/s，用于对时 间要求不高的情况。
◆1992年，CIA（CAN in Automation）用户组织成立，之 后制定了第一个CAN应用层“CAL”。
◆ 1994年开始有了国际CAN学术年会（ICC）。
can总线通讯的工作原理
can总线通讯的工作原理CAN（Controller Area Network）总线是一种高可靠性、实时性强的串行通信系统，广泛用于汽车行业和工业自动化等领域。
CAN总线通信的工作原理如下：1.总线拓扑结构： CAN总线通信采用总线拓扑结构，即多个节点共享同一根总线。
这些节点通过CAN控制器连接到总线上，每个节点都可以发送和接收数据。
2.通信速率： CAN总线通信支持不同的通信速率，通常有多个标准速率可供选择，例如1 Mbps、500 kbps、250 kbps等。
通信速率的选择取决于应用的需求和总线的长度。
3.帧结构： CAN总线通信使用帧结构进行数据传输。
帧由帧起始标志、帧类型、标识符、数据、CRC（循环冗余校验）等字段组成。
其中，标识符用于区分不同的消息和节点。
4.仲裁和冲突检测：当多个节点同时发送消息时，会发生冲突。
CAN总线采用仲裁机制来解决冲突。
每个节点发送的帧包含标识符，标识符的高位优先级较高。
仲裁过程中，节点发送标识符，并对接收到的标识符进行比较。
优先级高的节点会继续发送，而优先级低的节点会停止发送，从而实现冲突检测和解决。
5.错误检测与纠正： CAN总线具有强大的错误检测和纠正机制。
每个节点在发送和接收过程中对消息进行CRC校验，以检测传输中的错误。
如果有错误发生，发送节点会重新发送消息。
6.接收过滤： CAN总线通信可以配置接收过滤器，筛选出感兴趣的消息。
每个节点可以设置过滤规则，只接收符合规则的消息。
7.确认机制：当节点成功接收和处理消息后，会向发送节点发送确认，以确保消息的可靠传输。
总的来说，CAN总线通信通过仲裁机制解决冲突，具有高可靠性和实时性，适用于多节点的分布式系统。
它被广泛应用于汽车行业中的车辆网络和其他工业控制系统中。
CAN总线通讯特点
CAN总线通讯特点CAN（Controller Area Network）总线是一种用于多节点通信的高可靠性串行通信系统，其通信特点有以下几个方面。
1.高可靠性：CAN总线采用的是广播通信方式，所有节点共享同一总线。
每个节点根据标识符识别自己需要接收的数据，其他数据会被忽略。
这种通信方式能够使得系统在一个节点故障的情况下继续工作。
2.实时性：CAN总线采用的是时间触发式通信，具有很高的实时性。
每一个消息都有一个固定的发送时间，这样可以避免消息冲突，提高通信效率。
此外，CAN总线还支持优先级控制，可以根据消息的紧急程度进行优先处理。
3. 高带宽：CAN总线的通信速率可以达到1Mbps，可以满足大部分实时应用的需求。
此外，CAN总线还支持远距离通信，最远可达1km。
4.简单性：CAN总线的通信协议相对简单，易于实现和维护。
CAN总线只需要两根线进行数据传输，分别是CAN-H和CAN-L。
此外，CAN总线还支持自动错误检测和纠正功能，可以在通信过程中自动检测和处理错误。
5.灵活性：CAN总线支持多种拓扑结构，包括总线型、星型和混合型。
同时，CAN总线还支持节点的热插拔和自动识别功能，可以方便地增加或减少节点。
6.低成本：CAN总线的硬件成本相对较低。
CAN总线使用的是低电压差分传输技术，可以减少对线缆和传输距离的要求。
此外，CAN总线还支持多节点共享一个总线，可以减少线缆的使用。
综上所述，CAN总线具有高可靠性、实时性、灵活性和低成本等特点。
这些特点使得CAN总线在工业控制、汽车电子等领域得到广泛应用。
CAN总线详解
汽车CAN总线详解概述CAN（Controller Area Network）总线协议是由 BOSCH 发明的一种基于消息广播模式的串行通信总线，它起初用于实现汽车内ECU之间可靠的通信，后因其简单实用可靠等特点，而广泛应用于工业自动化、船舶、医疗等其它领域。
相比于其它网络类型，如局域网（LAN, Local Area Network）、广域网（WAN, Wide Area Network）和个人网（PAN, Personal Area Network）等，CAN 更加适合应用于现场控制领域，因此得名。
CAN总线是一种多主控（Multi-Master）的总线系统，它不同于USB或以太网等传统总线系统是在总线控制器的协调下，实现A节点到B节点大量数据的传输，CAN网络的消息是广播式的，亦即在同一时刻网络上所有节点侦测的数据是一致的，因此比较适合传输诸如控制、温度、转速等短消息。
CAN起初由BOSCH提出，后经ISO组织确认为国际标准，根据特性差异又分不同子标准。
CAN国际标准只涉及到 OSI（开放式通信系统参考模型）的物理层和数据链路层。
上层协议是在CAN标准基础上定义的应用层，市场上有不同的应用层标准。
发展历史1983年，BOSCH开始着手开发CAN总线；1986年，在SAE会议上，CAN总线正式发布；1987年，Intel和Philips推出第一款CAN控制器芯片；1991年，奔驰500E 是世界上第一款基于CAN总线系统的量产车型；1991年，Bosch发布CAN 2.0标准，分 CAN 2.0A （11位标识符）和 CAN 2.0B （29位标识符）；1993年，ISO发布CAN总线标准（ISO 11898），随后该标准主要有三部分：ISO 11898-1：数据链路层协议ISO 11898-2：高速CAN总线物理层协议ISO 11898-3：低速CAN总线物理层协议注意：ISO 11898-2和ISO 11898-3物理层协议不属于BOSCH CAN 2.0标准。
CAN总线的原理及使用教程
CAN总线的原理及使用教程一、CAN总线的原理1.数据链路层：CAN总线采用的是二进制多播通信方式，即发送方和接收方之间没有直接的连接关系，所有节点共享同一个总线。
在一个CAN总线系统中，每个节点都可以发送和接收信息。
当一个节点发送消息时，所有其他节点都能接收到该消息。
2.帧格式：CAN总线使用的是基于帧的通信方式，每个消息都被封装在一个CAN帧中。
帧由起始标志、ID、数据长度码、数据和校验字段组成。
其中，ID是唯一标识符，用来区分不同消息的发送者和接收者。
数据长度码指示了消息中数据的长度。
校验字段用于检测数据的完整性。
3. 传输速率：CAN总线的传输速率可根据需求进行配置，通常可选的速率有1Mbps、500Kbps、250Kbps等。
高速传输速率适用于对实时性要求较高的应用，而低速传输速率适用于对实时性要求不高的应用。
4.错误检测：CAN总线具有强大的错误检测能力，能够自动检测和纠正错误。
它采用了循环冗余校验（CRC）算法，通过对数据进行校验，确保数据的完整性。
如果数据传输过程中发生错误，接收方能够检测到错误，并通过重新请求发送来纠正错误。
二、CAN总线的使用教程1. 硬件连接：在使用CAN总线之前，需要先进行硬件连接。
将所有节点的CANH和CANL引脚连接到同一个总线上，并通过双终端电阻将CANH和CANL引脚与Vcc和地连接。
确保所有节点的通信速率和电气特性相匹配。
2.软件设置：使用相应的软件工具对CAN总线进行配置。
根据具体需求，设置通信速率、总线负载、数据帧格式等参数。
还需要为每个节点分配唯一的ID，用于区分发送者和接收者。
3.数据传输：使用软件工具编写代码，实现消息的发送和接收。
发送消息时，需要指定ID、数据长度和数据内容。
接收消息时，需要监听总线上的消息，并根据ID判断是否为自己需要的消息。
通过合理的逻辑处理，实现节点之间的数据交换和通信。
4.错误处理：CAN总线在数据传输过程中可能会发生错误，如位错误、帧错误等。
can总线的通信协议
can总线的通信协议Can总线是一种广泛应用于汽车行业的通信协议，它采用了差分信号传输技术，具有高可靠性和抗干扰能力。
Can总线的通信协议包括物理层、数据链路层和应用层三个部分，下面将逐一介绍。
一、物理层Can总线的物理层主要定义了通信的电气特性和连接方式。
Can总线采用双绞线进行通信，其中一根线为CAN_H，另一根为CAN_L，通过差分信号的方式传输数据。
双绞线的使用使得Can总线具有较好的抗干扰能力，可以在噪声较多的环境中正常工作。
同时，Can总线还采用了差分驱动器和终端电阻的方式来提高信号的可靠性和传输距离。
二、数据链路层Can总线的数据链路层主要负责数据传输的控制和错误检测。
Can总线采用了CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）的传输机制，即节点在发送数据之前先监听总线上是否有其他节点正在发送数据，若有，则等待一段时间后再发送。
这种机制可以有效避免数据冲突。
Can总线的数据链路层还包括帧格式的定义。
Can总线的数据传输单位是帧，每个帧由起始位、标识符、控制位、数据域和校验位组成。
其中，标识符用于标识帧的类型和发送节点，数据域用于存储实际的数据信息，校验位用于检测数据传输过程中是否发生错误。
三、应用层Can总线的应用层主要定义了数据的传输和处理方式。
Can总线上的节点可以进行点对点通信或广播通信。
点对点通信是指两个节点之间进行数据传输，而广播通信是指一个节点向整个总线发送数据，所有节点都能接收到。
Can总线上的节点需要事先约定好数据的传输格式和意义，以确保数据的正确解析和处理。
通常情况下，Can总线上的数据是采用十六进制表示的，通过不同的标识符和数据域来区分不同的数据类型和含义。
这样的设计使得Can总线可以同时传输多种类型的数据，满足复杂系统中各种需求。
总结：Can总线的通信协议具有高可靠性、抗干扰能力强的特点，广泛应用于汽车行业。
通过物理层、数据链路层和应用层的定义和规范，Can总线实现了节点之间的可靠通信和数据传输。