CAN总线基础知识分析

1．CAN总线是什么？CAN（Controller Area Network）是ISO国际标准化的串行通信协议。

广泛应用于汽车、船舶等。

具有已经被大家认可的高性能和可靠性。

CAN控制器通过组成总线的2根线（CAN-H和CAN-L）的电位差来确定总线的电平，在任一时刻，总线上有2种电平：显性电平和隐性电平。

“显性”具有“优先”的意味，只要有一个单元输出显性电平，总线上即为显性电平，并且，“隐性”具有“包容”的意味，只有所有的单元都输出隐性电平，总线上才为隐性电平。

（显性电平比隐性电平更强）。

总线上执行逻辑上的线“与”时，显性电平的逻辑值为“0”，隐性电平为“1”。

下图显示了一个典型的CAN拓扑连接图。

连接在总线上的所有单元都能够发送信息，如果有超过一个单元在同一时刻发送信息，有最高优先级的单元获得发送的资格，所有其它单元执行接收操作。

2．CAN总线的特点CAN总线协议具有下面的特点：1) 多主控制当总线空闲时，连接到总线上的所有单元都可以启动发送信息，这就是所谓的多主控制的概念。

先占有总线的设备获得在总线上进行发送信息的资格。

这就是所谓的CSMA/CR（Carrier Sense MultipleAccess/Collosion Avoidance）方法如果多个设备同时开始发送信息，那么发送最高优先级ID消息的设备获得发送资格。

2) 信息的发送在CAN协议中，所有发送的信息要满足预先定义的格式。

当总线没有被占用的时候，连接在总线上的任何设备都能起动新信息的传输，如果两个或更多个设备在同时刻启动信息的传输，通过ID来决定优先级。

ID并不是指明信息发送的目的地，而是指示信息的优先级。

如果2个或者更多的设备在同一时刻启动信息的传输，在总线上按照信息所包含的ID的每一位来竞争，赢得竞争的设备（也就是具有最高优先级的信息）能够继续发送，而失败者则立刻停止发送并进入接收操作。

因为总线上同一时刻只可能有一个发送者，而其它均处于接收状态，所以，并不需要在底层协议中定义地址的概念。

can总线知识点梳理CAN总线是一种串行通信网络，用于实现分布式实时控制。

它是由德国的BOSCH公司开发的，具有传输速度快、通信距离远、无损位仲裁机制、多主结构等优点。

CAN总线标准只规定了物理层和数据链路层，需要用户自定义应用层。

CAN总线采用差分电压传送，使用两条信号线（CAN_H和CAN_L），静态时均为2.5V左右，显性时，通常电压值为：CAN_H=3.5V，CAN_L=1.5V。

在CAN总线中，多个节点连接，只要有一个为低电平，总线就为低电平，只有所有节点输出高电平时，才为高电平。

CAN总线有5个连续相同位后，就插入一个相反位，产生跳变沿，用于同步，从而消除累积误差。

CAN总线的数据帧结构包括帧起始、仲裁段、控制段、数据段、CRC校验段、应答段和帧结束。

其中，仲裁段决定了报文的优先级，ID值越低，优先级越高。

控制段中包含数据长度代码（DLC），表示数据段的长度。

数据段包含发送的数据，可以有0~8个字节。

此外，CAN总线还支持扩展帧和标准帧两种格式，IDE位表示帧类型（0为标准帧，1为扩展帧），RTR位表示帧类型（0为数据帧，1为远程帧）。

在实际应用中，MCU负责实现对功能电路和CAN控制器的控制，包括初始化CAN控制器参数、通过CAN控制器读取和发送CAN 帧、处理CAN控制器的中断异常、根据接收到的数据输出控制信号等。

同时，接口管理逻辑解释MCU指令，寻址CAN控制器中的各功能模块的寄存器单元，向主控制器提供中断信息和状态信息。

在具体的CAN应用场景中，如汽车行业，现在每一辆汽车上都装有CAN总线。

同时，为了实现不同的功能，不同的CAN标准仅物理层不同，而应用层协议也有多种选择，如CANOpen、DeviceNet、J1939、iCAN等。

can总线的相关知识
摘要：
1.CAN 总线的概述
2.CAN 总线的发展历程
3.CAN 总线的基本原理
4.CAN 总线的主要应用领域
5.CAN 总线的优缺点
正文：
【1.CAN 总线的概述】
CAN 总线，全称为控制器局域网（Controller Area Network），是一种用于实时控制的串行通信总线。

它最初由德国的Robert Bosch GmbH 公司于1980 年代开发，用于汽车电子设备的通信。

如今，CAN 总线已经广泛应用于各种工业自动化领域。

【2.CAN 总线的发展历程】
CAN 总线最初是为了满足汽车电子设备通信的需求而开发的。

随着技术的不断发展，CAN 总线的通信速率、传输距离等性能得到了显著提升，应用领域也不断拓宽。

现在，CAN 总线已经成为工业自动化领域中一种重要的通信方式。

【3.CAN 总线的基本原理】
CAN 总线采用多主控制器结构，所有连接在总线上的节点（设备）都可以发送和接收信息。

CAN 总线采用基于位仲裁的方式实现多节点的通信，确
保了通信的实时性和可靠性。

此外，CAN 总线还具有错误检测和容错能力，使得系统在出现故障时仍能正常运行。

【4.CAN 总线的主要应用领域】
CAN 总线广泛应用于各种工业自动化领域，如汽车电子、机器人控制、智能家居、医疗设备等。

在这些领域中，CAN 总线凭借其高可靠性、实时性、扩展性等特点，成为了一种理想的通信方式。

【5.CAN 总线的优缺点】
CAN 总线的优点包括：高可靠性、实时性；多主控制器结构，系统扩展性强；通信速率和传输距离较远；具有错误检测和容错能力。

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、120Ω电阻：必须在总线的每一节点的CAN_H和CAN_L之间接一个120Ω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总线原理与应用基础CAN（Controller Area Network）总线是一种高可靠性、高性能、实时性强的通信总线，广泛应用于汽车电子、工业控制、机器人等领域。

本文将从CAN总线的基本原理、应用领域以及优势等方面进行详细介绍。

一、CAN总线的基本原理CAN总线是一种串行通信总线，采用非归零码 NRZ（Non-Return-to-Zero）的编码方式。

它由两根线组成，分别是CAN-H（CAN高）和CAN-L （CAN低）。

CAN总线采用差分传输方式，即CAN-H和CAN-L之间的电压差代表了数据的值。

CAN总线的通信速率可以达到1Mbps，具有很高的传输效率。

CAN总线采用了CSMA/CD（Carrier Sense MultipleAccess/Collision Detection）的冲突检测机制，保证了多个节点同时发送数据时不会产生冲突。

当一个节点要发送数据时，首先会监听总线上的电平，如果检测到总线上没有数据传输，则将数据发送出去。

如果多个节点同时发送数据，会发生冲突，此时节点会停止发送数据，并等待一个随机时间后再次发送，以避免冲突。

CAN总线还具有差错检测和纠正的功能。

每个CAN帧都附带有一个CRC（Cyclic Redundancy Check）校验码，接收节点会对接收到的数据进行校验，如果校验失败，则会发送错误帧。

此外，CAN总线还支持错误传播，即如果一个节点发送了错误的数据，其他节点会通过错误帧检测到错误，并进行相应的处理。

二、CAN总线的应用领域1.汽车电子：CAN总线最早应用于汽车电子领域，用于连接汽车内部的各个电子控制单元（ECU），如发动机控制单元、仪表盘、防抱死制动系统等。

CAN总线可以实现这些控制单元之间的数据交换和协调，提高汽车的性能和安全性。

2.工业控制：在工业控制领域，CAN总线被广泛应用于PLC（可编程逻辑控制器）、传感器、执行器等设备之间的通信。

CAN总线可以实现实时的数据传输和控制，提高工业自动化系统的可靠性和性能。

can的知识点总结一、CAN的起源和发展1993年首次应用于汽车网络通信，它是一种串行网络协议通信系统，广泛应用于汽车领域，其设计初衷是连接各部件以实现可靠的传输和通信能力。

CAN协议特点是高速、实时、可靠、抗干扰能力强，支持多主机，多任务，多帧结构等功能。

二、CAN的基本原理CAN总线是一种串行通信总线，其基本原理是利用两个线进行通讯——CAN_H和CAN_L，并通过差分信号进行通讯。

差分信号指的是CAN_H和CAN_L两根线上的电压相差约2.5V，传输数据时如果CAN_H线上电压高于CAN_L线，则代表逻辑“0”，反之则代表逻辑“1”。

三、CAN的逻辑帧结构CAN中的数据传输以帧的形式进行，帧包括了标识符、控制域、数据域和CRC校验等。

逻辑帧分为标准帧和扩展帧两种，标准帧数据域长度为0-8字节，扩展帧数据域长度可以达到64字节。

四、CAN的速度与通信距离CAN的通信速度可以达到1Mbps，而实际应用中一般选择500kbps为主。

CAN的通信距离可以达到40m左右，但是实际应用中一般不超过10m。

五、CAN的应用领域CAN总线广泛应用于汽车、工程机械、船舶、电力系统、工业控制等领域。

在汽车领域，CAN总线被广泛应用于车载电子控制单元(ECU)之间的数据传输和通信，使得车辆系统可以实现智能化和自动化。

六、CAN的主要特点1. 高可靠性：CAN总线采用了许多技术手段来提高系统的可靠性，如CRC校验、差分传输、冲突检测等。

2. 抗干扰能力强：CAN总线采用了差分传输的方式，使得其对电磁干扰的抗性能非常强。

3. 实时性好：CAN总线支持时间触发，且数据传输速率高，因此实时性较好。

4. 多帧结构的支持：CAN总线支持标准帧和扩展帧，数据域长度可以达到64字节，满足不同应用场景的需求。

5. 主机与多任务支持：CAN总线支持多主机通信和多任务的功能。

七、CAN的局限性1. 数据传输速率有限：CAN总线的最高数据传输速率为1Mbps，对于某些高数据吞吐量的应用场景可能无法满足需求。

CAN线基础知识讲解1. 什么是CAN线？CAN（Controller Area Network）是一种串行通信协议，最初由德国公司Bosch 开发。

CAN总线主要用于车辆内部的通信系统，但现在也被广泛用于工业控制和汽车领域以及航空航天领域。

CAN线是CAN总线的物理连接线路，负责将CAN控制器、传感器、执行器等设备连接起来进行数据通信。

2. CAN线的特点•高可靠性：CAN线采用差分信号传输，抗干扰能力强，即使在噪音干扰较大的环境下，数据传输也可靠。

•实时性强：CAN线采用事件驱动的通信方式，具有较低的延迟，适用于要求实时性的应用场景。

•多路复用：CAN总线支持多个设备在同一根线上进行通信，节约了线路资源。

•灵活性：CAN总线可以动态连接和断开设备，方便系统调试和维护。

3. CAN线的工作原理CAN线采用双绞线作为传输介质，数据传输采用差分信号方式，即在CAN_H和CAN_L两根信号线上传输互补的电压信号。

CAN_H线上的电压高表示逻辑1，CAN_L线上的电压高表示逻辑0，通过CAN控制器的差分比较可以识别信号。

CAN线的通信帧由起始标志、控制字段、数据字段、CRC字段和结束字段组成，通信速率可根据需求配置。

CAN线具有发送器和接收器，通过在总线上抢占通信的方式实现多路复用。

4. CAN线的应用领域CAN线广泛应用于汽车电子控制系统、工业控制系统、医疗设备、航空航天等领域。

在汽车电子控制系统中，CAN线连接了发动机控制单元、传感器、仪表盘、空调控制器等各个设备，实现数据的快速传输和实时控制。

在工业控制系统中，CAN线连接了PLC、传感器、执行器等设备，实现设备之间的数据交换和协同工作。

CAN线也被广泛应用于航空航天领域，连接了航空电子设备、飞行控制系统等，确保了系统的可靠性和实时性。

5. CAN线的发展趋势随着物联网、智能制造等领域的快速发展，CAN线也在不断演进。

未来CAN线将更加智能化、高速化，支持更多的设备连接和更高的数据传输速率。

CAN基础知识CAN总线是一种数据通信协议，也叫做控制区域网络，它最早被用于汽车领域中的电子控制单元之间的通信。

CAN总线是一种串行通信协议，它具有高可靠性、实时性和高效性等优势。

在现代工业自动化、机器人、航空、航天、军事、医疗和智能家居等领域也有广泛应用。

CAN总线协议的特点：1. 帧结构：CAN总线采用的是分布式控制器结构，总线上的每个设备都可以发送和接收数据。

数据以帧为单位进行传输，一帧数据包括控制信息（例如优先级、长度、发送和接收地址等）和实际数据内容。

帧的结构简单、信息量丰富。

2. 速率：CAN总线的数据传输速率可以达到1Mbps，对于实时性要求高的应用具有很大的优势。

3. 冲突检测：CAN总线采用一种称之为“非破坏性位多投票”机制来解决冲突问题。

当总线上有两个或以上的设备同时发送数据时，位值不同的设备会获得主控权，而位值相同的设备需要继续发送，直到识别出哪个设备获得主控权。

4. 失败机制：当CAN总线上的某个节点出现故障或断开连接时，系统可以及时识别并且调整其它设备的优先级，保证整个系统的可靠性。

5. 远程帧：CAN总线还提供了远程帧的功能，允许设备主动请求数据或汇报错误，从而保障系统的高效性和可控性。

6. 兼容性：CAN总线的协议是开放标准，任何一个符合协议规范的设备可以接入总线，这样就可以保证系统的兼容性和扩展性。

目前，CAN总线的三个主要版本是CAN 2.0A、CAN 2.0B和CAN FD。

CAN 2.0A和2.0B是较早的版本，最大区别在于帧ID的长度和规定。

CAN FD（FlexRay数据链路）是一种新的高速CAN总线协议，可以提供更高的数据传输速率和更大的数据传输容量。

在汽车领域中，CAN总线已成为电子控制单元之间通信的标准协议，包括发动机控制模块（ECM）、变速器控制模块（TCM）、刹车系统、空调系统和仪表盘等。

此外，CAN总线还广泛用于工业自动化领域中的控制系统，如PLC、机器人控制系统、工业网络等。