对于CAN总线的结构是什么样的？

CAN属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行半双工通信网络。简单的说就是一种串行通信方式，总线上的每台设备都可以是主机。CAN通信需要CAN控制器和CAN收发器的硬件支持，有的MCU集成CAN控制器。

CAN总线用户接口简单，编程方便。网络拓扑结构采用总线式结构。这种网络结构简单、成本低，并且采用无源抽头连接，系统可靠性高。通过CAN总线连接各个网络节点，形成多主机控制器局域网(CAN)。信息的传输采用CAN通信协议，通过CAN控制器来完成。

各网络节点一般为带有微控制器的智能节点完成现场的数据采集和基于CAN协议的数据传输，节点可以使用带有在片CAN控制器的微控制器，或选用一般的微控制器加上独立的CAN控制器来完成节点功能。传输介质可采用双绞线、同轴电缆或光纤。如果需要进一步提高系统的抗干扰能力，还可以在控制器和传输介质之间加接光电隔离，电源采用DC-DC变换器等措施。这样可方便构成实时分布式测控系统。微控制器，或选用一般的微控制器加上独立的CAN控制器来完成节点功能。传输介质可采用双绞线、同轴电缆或光纤。如果需要进一步提高系统的抗干扰能力，还可以在控制器和传输介质之间加接光电隔离，电源采用DC-DC变换器等措施。这样可方便构成实时分布式测控系统。

CAN总线的物理层是将ECU(Electronic Control Unit-电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等)连接至总线的驱动电路。ECU的总数将受限于总线上的电气负荷。物理层定义了物理数据在总线上各节点间的传输过程，主要是连接介质、线路电气特性、数据的编码/解码、位定时和同步的实施标准。理论上，CAN总线上的节点数几乎不受限制，可达到2000个，实际上受电气特性的限制，最多只能接100多个节点。

CAN的数据链路层是其核心内容，其中逻辑链路控制完成过滤、过载通知和管理恢复等功能，媒体访问控制子层完成数据打包/解包、帧编码、媒体访问管理、错误检测、错误信令、应答、串并转换等功能。这些功能都是围绕信息帧传送过程展开的。

CAN的特点 (1)多主控制：总线空闲时，所有单元都可以发送消息;最先访问的总线单元可以火的发送权;多 个单元同事访问时，发送高优先级ID(标识符值更小的)消息的单元可以获得发送权; (2)消息的发送：所有的消息都以固定的格式发送;ID 并不是表示发送的目的地址，而是表示访 问总线的消息的优先级;仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作; (3)系统的柔软性：与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息。因此在总线上增加单元时，连接 在总线上的其它单元的软硬件及应用层都不需要改变。 (4)通信速度：在同一网络中，所有单元必须设定成统一的通信速度。即使有一个单元的通信速度 与其它的不一样，此单元也会输出错误信号，妨碍整个网络的通信。不同网络间则可以有不同的通 信速度。 (5)远程数据请求：可通过发送“遥控帧” 请求其他单元发送数据。 (6)错误处理功能： 错误检测功能：所有的单元都可以检测错误; 错误通知功能：检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元; 错误恢复功能：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。强制结束发送 的单元会不断反复地重新发送此消息直到成功发送为止; 故障封闭功能：当节点出现一定次数的通信错误后，能主动从总线上退出。相当于节点从物理 总线断开连接; (7)节点连接：总线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。