通信电路的can总线原理解析是什么？

CAN总线，国际上应用最广泛的现场总线之一，它的出现简直可以说是一种黑科技，CAN(ControllerAreaNetwork)，即控制器局域网络，一般称为CANbus，CAN总线。是由德国BOSCH(博世)公司开发的，现已变成ISO世界标准化的串行通信协议，是现在在世界上使用最广泛的开放式现场总线之一。CAN总线以报文的方法发送数据，每组报文的前十一位为标识符(在同一个体系中，标识符是仅有的)，不包括详细发送数据，是对报文优先级的界说，我们将报文的这种格局称为面向内容的编址计划。

CAN 控制器根据两根线上的电位差来判断总线电平。总线电平分为显性电平和隐性电平， 二者必居其一。发送方通过使总线电平发生变化，将消息发送给接收方。 CAN 协议具有一下特点： 1) 多主控制。 在总线空闲时，所有单元都可以发送消息(多主控制)， 而两个以上的单元 同时开始发送消息时，根据标识符( Identifier 以下称为 ID)决定优先级。 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。两个以上的单元同时开始 发送消息时，对各消息 ID 的每个位进行逐个仲裁比较。仲裁获胜(被判定为优先级 最高)的单元可继续发送消息，仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作。 2) 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。 3) 通信速度较快，通信距离远。 最高 1Mbps(距离小于 40M)，最远可达 10KM(速率低 于 5Kbps)。 4) 具有错误检测、错误通知和错误恢复功能。 所有单元都可以检测错误(错误检测功能)， 检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元(错误通知功能)，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(错误恢复功能)。 5) 故障封闭功能。CAN 可以判断出错误的类型是总线上暂时的数据错误(如外部噪声等) 还是持续的数据错误(如单元内部故障、驱动器故障、断线等)。由此功能，当总线上 发生持续数据错误时，可将引起此故障的单元从总线上隔离出去。 6) 连接节点多。 CAN 总线是可同时连接多个单元的总线。可连接的单元总数理论上是没 有限制的。但实际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。 正是因为 CAN 协议的这些特点，使得 CAN 特别适合工业过程监控设备的互连，因此，越 来越受到工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一。 CAN 协议经过 ISO 标准化后有两个标准：ISO11898标准和 ISO11519-2 标准。其中 ISO11898是针对通信速率为 125Kbps~1Mbps 的高速通信标准，而 ISO11519-2 是针对通信速率为 125Kbps以下的低速通信标准。

CAN总线以播送的方法从一个节点向另一个节点发送数据，当一个节点发送数据时，该节点的CPU把即将发送的数据和标识符发送给本节点的CAN芯片，并使其进入准备阶段;一旦该CAN芯片收到总线分配，就变为发送报文阶段，该CAN芯片把将发送的数据构成规定的报文格式发出。此刻，网络中别的的节点都处于接受阶段，所有的节点都要先对其进行接受，经过检查来判别该报文是不是是发给自己的。

CAN总线适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量，实时性要求比较高，适合多主多从或者各个节点平等的现场中使用。目前被广泛应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等行业领域。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。