[导读]本文来源面包板社区1、简介CAN是控制器局域网络(ControllerAreaNetwork,CAN)的简称，是一种能够实现分布式实时控制的串行通信网络。优点：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。Ø低成本...
本文来源面包板社区
1、简介
CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是一种能够实现分布式实时控制的串行通信网络。
优点：
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。
Ø 低成本：ECUs通过单个CAN接口进行通信，布线成本低。
Ø 高集成：CAN总线系统允许在所有ECUs上进行集中错误诊断和配置。
Ø 可靠性：该系统对子系统的故障和电磁干扰具有很强的鲁棒性，是汽车控制系统的理想选择。
Ø 高效率：可以通过id对消息进行优先级排序，以便最高优先级的id不被中断。
Ø 灵活性：每个ECU包含一个用于CAN总线收发芯片，随意添加CAN总线节点。
2、CAN总线网络
CAN总线网络主要挂在CAN_H和CAN_L，各个节点通过这两条线实现信号的串行差分传输，为了避免信号的反射和干扰，还需要在CAN_H和CAN_L之间接上120欧姆的终端电阻。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。
3、CAN收发器
CAN收发器的作用是负责逻辑电平和信号电平之间的转换。
即从CAN控制芯片输出逻辑电平到CAN收发器，然后经过CAN收发器内部转换将逻辑电平转换为差分信号输出到CAN总线上，CAN总线上的节点都可以决定自己是否需要总线上的数据。具体的引脚定义如下：
4、CAN信号表示
CAN总线采用不归零码位填充技术，也就是说CAN总线上的信号有两种不同的信号状态，分别是显性的(Dominant)逻辑0和隐形的(recessive)逻辑1，信号每一次传输完后不需要返回到逻辑0(显性)的电平。
显性与隐性电平的解释：
CAN的数据总线有两条，一条是黄色的CAN_High,一条是绿色的CAN_Low。当没有数据发送时，两条线的电平一样都为2.5V，称为静电平，也就是隐性电平。当有信号发送时，CAN_High的电平升高1V，即3.5V，CAN_Low的电平降低1V，即1.5V。
按照定义的：
-
CAN_H-CAN_L < 0.5V 时候为隐性的，逻辑信号表现为"逻辑1"- 高电平。
-
CAN_H-CAN_L > 0.9V 时候为显性的，逻辑信号表现为"逻辑0"- 低电平。
5、CAN信号传输
发送过程： CAN控制器将CPU传来的信号转换为逻辑电平（即逻辑0-显性电平或者逻辑1-隐性电平）。CAN发射器接收逻辑电平之后，再将其转换为差分电平输出到CAN总线上。
接收过程： CAN接收器将CAN_H 和 CAN_L 线上传来的差分电平转换为逻辑电平输出到CAN控制器，CAN控制器再把该逻辑电平转化为相应的信号发送到CPU上。
5、CAN数据传输
CAN总线传输的是CAN帧，CAN的通信帧分成五种，分别为数据帧、远程帧、错误帧、过载帧和帧间隔。
数据帧根据仲裁段长度不同分为标准帧（2.0A）和扩展帧（2.0B）
帧起始
由一个显性位（低电平）组成，发送节点发送帧起始，其他节点同步于帧起始；
帧结束
由7个隐形位（高电平）组成。
仲裁段
只要总线空闲，总线上任何节点都可以发送报文，如果有两个或两个以上的节点开始传送报文，那么就会存在总线访问冲突的可能。但是CAN使用了标识符的逐位仲裁方法可以解决这个问题。
CAN总线控制器在发送数据的同时监控总线电平，如果电平不同，则停止发送并做其他处理。如果该位位于仲裁段，则退出总线竞争；如果位于其他段，则产生错误事件。
帧ID越小，优先级越高。由于数据帧的RTR位为显性电平，远程帧为隐性电平，所以帧格式和帧ID相同的情况下，数据帧优先于远程帧；由于标准帧的IDE位为显性电平，扩展帧的IDE位为隐形电平，对于前11位ID相同的标准帧和扩展帧，标准帧优先级比扩展帧高。
数据段
一个数据帧传输的数据量为0~8个字节，这种短帧结构使得CAN-bus实时性很高，非常适合汽车和工控应用场合如图27所示。
数据量小，发送和接收时间短，实时性高，被干扰的概率小，抗干扰能力强。
—END—
热门推荐:
本站声明： 本文章由作者或相关机构授权发布，目的在于传递更多信息，并不代表本站赞同其观点，本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者，如若文章内容侵犯您的权益，请及时联系本站删除（ 邮箱：macysun@21ic.com ）。
在汽车电子、工业自动化、新能源电力电子等强干扰场景中，CAN总线是目前应用最广泛的现场总线之一，而CAN收发器作为CAN控制器和物理总线之间的接口核心，直接决定了整个总线网络的通信可靠性和鲁棒性。很多工程师在设计CAN通...
关键字：
CAN收发器
CAN总线
CAN(Controller Area Network)总线是一种多主串行通信协议，广泛应用于工业控制和汽车电子领域。GD32系列MCU内置的CAN控制器遵循CAN 2.0A/2.0B协议规范，其核心工作机制围绕三大模块...
关键字：
GD32
CAN总线
在车载诊断（OBD）、电池管理系统（BMS）、车身控制模块（BCM）等汽车电子场景中，CAN总线依然是数据交互的事实标准。Linux从2.6内核开始引入SocketCAN子系统，将CAN总线抽象为网络设备，开发者可以用标...
关键字：
CAN总线
驱动开发
汽车电子
OCA最初是一个实用工具，旨在让我的CAN总线项目开发更加轻松。我决定将其发布为开源项目，以便开发者、学生和嵌入式系统专业人士可以使用它，研究其工作原理，并贡献改进。
关键字：
CAN总线
Python
XMC4700
CAN总线作为工业自动化、新能源汽车、智能设备领域的核心通信总线，凭借差分传输、多主仲裁、抗干扰性强的优势，成为设备数据交互的核心载体。但在复杂电磁环境中，地电位差、共模干扰、浪涌电压、电源噪声等问题，极易导致总线数据丢...
关键字：
信号隔离
CAN总线
隔离
在工业现场，CAN总线一旦出现通信故障，往往影响整条产线。不同于实验室环境，现场工程师通常没有昂贵的CAN分析仪，需要在有限条件下快速定位问题。本文总结三种不依赖专业仪器的实用诊断方法，帮你从物理层到协议层逐步排查。
关键字：
CAN总线
示波器
在工业现场，CAN总线的稳定性直接决定了产线的生死。当设备频繁掉线或数据异常时，错误帧（Error Frame）是总线发出的第一声“求救信号”。本文将基于STM32等主流MCU，详解如何从底层捕获错误帧，并快速定位物理层...
关键字：
CAN总线
错误帧
在现代工业控制、汽车电子、智能家居等众多领域，数据的可靠、高效传输是系统稳定运行的关键。CAN(Controller Area Network，控制器局域网)总线作为一种串行通信协议，凭借其高抗干扰性、多主通信、错误检测...
关键字：
CAN总线
收发器
在工业自动化、汽车电子等场景中，RS485和CAN总线因其长距离传输和抗干扰能力被广泛应用。然而，复杂电磁环境下的共模干扰、地电位差等问题常导致通信中断甚至设备损坏。通过硬件隔离电路切断物理连接路径，结合软件容错机制增强...
关键字：
通信总线
CAN总线
在工业自动化、汽车电子等领域，CAN总线凭借其高可靠性、实时性和抗干扰能力，成为数据传输的核心脉络。然而，在CAN节点设计过程中，是否为总线添加共模电感，始终是工程师们争论的焦点。有人认为共模电感是提升总线稳定性的“必备...
关键字：
电感
CAN总线
在汽车电子、工业自动化等领域的通信网络中，CAN总线凭借高可靠性、实时性的优势成为核心通信协议。而在CAN总线稳定运行的背后，一个看似不起眼的元件发挥着关键作用——终端电阻。这个阻值通常为120Ω的小电阻，是保障CAN总...
关键字：
CAN总线
电阻
在嵌入式系统与工业通信领域，CAN总线(Controller Area Network)凭借其高可靠性、实时性与灵活性，成为汽车电子、工业控制等严苛环境中的主流通信协议。然而，关于“CAN总线传输的是数字信号还是模拟信号...
关键字：
CAN总线
数字信号
CAN总线(Controller Area Network)作为一种高可靠性、实时性的串行通信总线，广泛应用于汽车电子、工业控制、机器人等多节点通信场景，其核心优势在于通过非破坏性仲裁机制实现多节点无冲突通信。但在实际工...
关键字：
CAN总线
串行通信
收发器
在现代汽车电子控制系统中，车身控制模块(BCM)作为核心执行单元，承担着门窗、灯光、雨刮、门锁等车身电器的控制任务，其控制信号的精准解码与匹配的可靠性，直接决定车身电器的运行稳定性。同时，CAN总线作为汽车内部主流的通信...
关键字：
控制模块
CAN总线
通信
在现代汽车电子系统中，CAN总线(控制器局域网)作为“神经网络”，承担着各电子控制单元(ECU)间的数据交互任务，而ECU向CAN总线发送数据的过程，是实现汽车动力控制、车身调节、故障诊断等功能的核心环节。从发动机转速反...
关键字：
CAN总线
控制单元
数据交互
在嵌入式系统开发中，总线错误（Bus Error）与段错误（Segmentation Fault）并称两大"程序杀手"。不同于段错误源于非法内存访问，总线错误本质是硬件对访问方式的严格约束被突破，尤其在ARM架构中表现尤...
关键字：
嵌入式开发
CAN总线
在工业物联网与智能汽车时代，CAN总线作为最成熟的现场总线之一，其传输距离的精准计算直接影响系统可靠性。本文将从信号特性、环境因素及工程优化三个层面，系统阐述CAN总线传输距离的计算方法与实践策略。
关键字：
CAN总线
工业物联网
在工业控制与汽车电子领域，CAN总线凭借其高可靠性和实时性成为主流通信协议。本文以CAN 2.0B规范为核心，结合STM32F407硬件平台，系统阐述总线仲裁优化与错误处理机制的实现方法，通过实战案例展示通信可靠性提升效...
关键字：
CAN总线
总线仲裁机制
5G基站、数据中心等通信基础设施，电源系统的灵活性与可靠性成为关键需求。传统通信电源采用固定配置设计，扩容或维护需专业人员现场操作，耗时且易出错。即插即用(Plug-and-Play, PnP)技术通过模块化架构与智能识...
关键字：
通信电源
CAN总线
AI诊断
在汽车电子与工业自动化领域，CAN(Controller Area Network)总线技术已成为不可或缺的通信协议。自1986年由德国博世公司开发以来，CAN总线凭借其高可靠性、实时性和灵活性，从最初的汽车电子控制网络...
关键字：
CAN总线
ECU
下载文档
