调研CAN总线的发展史
CAN总线的前世今生
CAN总线的前世今生现场总线的历史最早可追溯到20世纪70年代末，历经短短四十年，总线江湖门派林立，早已超过百种，其中CAN总线一门，由BOSCH公司创建于1986年，1993年即成为ISO11898标准，是公认的最有前途的现场总线之一。
最初CAN总线只规定了OSI互连参考模型的物理层和数据链路层，之后随着门派发展壮大，陆陆续续增加了应用层协议，图1是现在CAN总线的通信模型。
现如今，CAN总线在汽车及交通、制造业自动化、铁路自动化、楼宇自动化等领域已经独领风骚。
图1 CAN总线通信模型CAN总线的传输介质常见的是双绞线、同轴电缆、光纤，传输速率最高1Mb/s，用于传输的两根通信线分别是CAN_H、CAN_L，CAN_H为高电平，CAN_L为低电平，二者之间的差分电压Vd≈0时为隐性状态，代表逻辑1，Vd≈2~3V时为显性状态，代表逻辑0，传输消息帧时，1为隐性位，0为显性位。
CAN总线物理层有一个很重要的规定：显性位可以覆盖隐性位，也就是说0可以覆盖1，这是CAN总线实现逐位仲裁的基础。
PS：总线空闲时呈隐性状态，任何节点都可以发送1个显性位来作为帧的开始。
图2 CAN总线位电平CAN总线最初是用在汽车的电子网络系统中，实现发动机控制、变速控制、仪表、ABS、空调、诊断等各单元之间的通信，为了达到多点实时通信的目的，CAN总线采用的是“多主”的通信方式，任何节点在任意时刻都可以向总线上其它节点发起通信，列位看官可能会问了：所有节点全都发起通信那不是乱了套了么？CAN总线还真有办法让通信不乱套，它的秘笈是载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）+逐位仲裁。
所谓CSMA/CD简单的说是：“先听后说”——节点在发送之前必须检测总线是否处于忙碌，只有总线空闲了才可以发起通信；“边听边说”——发送的同时也在监测是否发生总线冲突；“冲突即停”——发生总线冲突时，节点主动退出竞争；“避让重传”——监测总线恢复空闲自动重启发送。
CAN总线介绍范文
CAN总线介绍范文CAN总线，即控制器局域网络（Controller Area Network），是一种广泛应用于车辆、工业自动化和嵌入式领域的通信协议和总线系统。
CAN总线最早由汽车制造商Bosch于1986年开发，旨在解决车辆电子系统中的通信需求。
由于其高可靠性、优异的抗干扰能力和灵活的拓扑结构，CAN总线在汽车技术和工业控制领域得到了广泛的应用。
1.高可靠性：CAN总线采用了差分信号传输、信号线电平反转、CRC校验等技术，可以有效抵御电磁干扰和噪声，提高通信的可靠性和稳定性。
2.抗干扰能力强：CAN总线采用了差分传输方式，信号传输两根线，其中一根是正常逻辑信号，另一根是相反的逻辑信号，利用差分电压来表示信号的高低电平，从而减少了电磁干扰的影响。
3.灵活的拓扑结构：CAN总线可以采用总线拓扑或星形拓扑结构，适应不同的通信需求。
总线拓扑结构可以连接多个节点，而星形拓扑结构可以提供更稳定的通信环境。
4. 高速通信能力：CAN总线支持较高的通信速率，最高可达1Mbps，可以满足实时性要求较高的应用场景。
5.灵活的数据帧格式：CAN总线的数据帧格式包括标准帧和扩展帧，可以适应不同的数据通信需求。
标准帧有11位的标识符，扩展帧有29位的标识符，可以提供更多的地址空间和更灵活的数据传输方式。
6.支持多主机通信：CAN总线支持多主机通信，多个节点可以同时发送数据而不会发生冲突，提高了总线的利用率和通信效率。
CAN总线的应用广泛，特别是在车辆领域。
在汽车中，CAN总线连接了各个电子控制单元，如发动机控制单元、制动系统控制单元、空调控制单元等。
通过CAN总线，这些控制单元可以相互通信，实现车辆的集中控制和数据交换。
另外，为了满足不同的通信需求，CAN总线还衍生出了一些变种，如CAN FD（Flexible Data-Rate），它支持更高的数据传输速率，提高了通信的效率和带宽。
除了车辆领域，CAN总线还在工业自动化领域得到广泛应用。
CAN起源和发展
起源1986年2月，Robert Bosch 公司在SAE（汽车工程协会）大会上介绍了一种新型的串行总线——CAN控制器局域网,那是CAN诞生的时刻。
今天，在欧洲几乎每一辆新客车均装配有CAN局域网。
同样，CAN也用于其他类型的交通工具，从火车到轮船或者用于工业控制。
CAN已经成为全球范围内最重要的总线之一——甚至领导着串行总线。
在1999年，接近6千万个CAN控制器投入应用；2000年，市场销售超过1亿个CAN器件。
标准化与一致性在1990年早些时候，Bosch CAN 规范（CAN 2.0版）被提交给国际标准化组织。
在数次行政讨论之后，应一些主要的法国汽车厂商要求，增加了“Vehicle Area Network（V AN）”内容，并于1993年11月出版了CAN的国际标准ISO11898。
除了CAN协议外，它也规定了最高至1Mbps波特率时的物理层。
同时，在国际标准ISO11519-2中也规定了CAN数据传输中的容错方法。
1995年，国际标准ISO11898进行了扩展，以附录的形式说明了29位CAN标识符。
但令人伤心的是，所有出版的CAN规范均包含错误或者不完整。
因此，为避免出现不兼容的CAN应用，Bosch 公司一直在进行验证CAN芯片是否基于Bosch的CAN参考模型的工件。
此外，几年来在Lawrenz教授领导下，位于德国Braunschweig/Wolfenbüttel的Applied Science大学进行CAN的一致性测试，测试模式基于国际标准测试规范ISO16845。
当前，修订的CAN规范正在标准化中。
ISO11898-1称为“CAN数据链路层”，ISO11898-2称为“非容错CAN物理层”，ISO11898-3称为“容错CAN物理层”。
国际标准ISO11992（卡车和拖车接口）和ISO11783（农业和森林机械）都在美国标准J1939的基础上定义了基于CAN应用的子协议，但是它们并不完整。
CAN总线的特点及发展趋势
CAN总线的特点及发展趋势CAN（Controller Area Network，控制器局域网）总线是一种面向实时应用的多主机串行通信总线，最初被用于汽车电子控制系统，现在已经广泛应用于诸如工业自动化、医疗设备、航空航天等领域。
以下将介绍CAN总线的特点及其发展趋势。
1.高可靠性：CAN总线具有高抗干扰能力和高容错性，能够在恶劣的环境下稳定工作。
它采用差分传输方式，能有效抵抗噪声和干扰，同时具备误码检测和容错纠正机制，能够自动检测和修复传输中的错误。
2. 实时性：CAN总线能够满足实时性要求，传输速率可达到 1 Mbps，并且具有优先级机制，可以根据消息的重要性进行数据传输的调度，保证高优先级的消息先被传输，从而满足实时控制的需求。
3.简洁性：CAN总线采用的通信协议简单，数据帧格式明确，使得系统的设计和实现变得简单。
通过标识符来识别不同的节点和数据类型，实现了灵活的通信方式。
4.扩展性：CAN总线支持多主机通信，每个节点可以接入多个设备。
它可以通过连接器将多个CAN总线组成一个网络，并且可以通过CAN网关将多个CAN网络连接起来，实现更大规模的通信。
5.低成本：CAN总线的成本相对较低，其简单性和通用性使得其应用范围广泛，降低了系统的成本。
1.提高速率：随着实时应用要求的增加，CAN总线的速率也不断提高，并且增加了高速CAN（CANFD）技术。
CANFD可以实现更高的数据传输速率，提高数据带宽，满足更高的实时应用需求。
2.增强安全性：随着汽车电子化水平的提高，对车辆的安全性和数据保护要求也日益增加。
CAN总线的未加密的通信方式容易受到攻击和干扰，因此未来的CAN总线将倾向于增加加密和认证等安全机制，以提高通信的安全性。
3.支持更多协议：CAN总线在汽车领域被广泛应用，但由于不同厂商和不同功能的设备使用的通信协议不同，导致系统的复杂性增加。
为了解决这个问题，未来的CAN总线将支持更多的协议，可以实现不同设备之间的互联互通。
CAN_发展史
CAN发展史起源1986年2月，Robert Bosch 公司在SAE（汽车工程协会）大会上介绍了一种新型的串行总线——CAN 控制器局域网,那是CAN诞生的时刻。
今天，在欧洲几乎每一辆新客车均装配有CAN局域网。
同样，CAN 也用于其他类型的交通工具，从火车到轮船或者用于工业控制。
CAN已经成为全球范围内最重要的总线之一——甚至领导着串行总线。
在1999年，接近6千万个CAN控制器投入应用；2000年，市场销售超过1亿个CAN器件。
在1980年的早些时候，Bosch公司的工程师就开始论证当时的串行总线用于客车系统的可行性。
因为没有一种现成的网络方案能够完全满足汽车工程师们的要求，于是，在1983年初，Uwe Kiencke 开始研究一种新的串行总线。
新总线的主要方向是增加新功能、减少电气连接线，使其能够用于产品，而非用于驱动技术。
来自 Mercedes-Benz 的工程师较早制定了总线的状态说明，而Intel也准备作为半导体生产的主要厂商。
当时聘请的顾问之一是来自于德国Braunschweig-Wolfenbüttel的Applied Science大学教授Wolfhard Lawrenz博士给出了新网络方案的名字“Controller Area Network”,简称CAN。
来自Karlsruhe大学的教授Horst Wettstein博士也提供了理论支持。
1986年2月，CAN诞生了。
在底特律的汽车工程协会大会上，由 Bosch公司研究的新总线系统被称为“汽车串行控制器局域网”。
Uwe Kiencke、 Siegfried Dais 和 Martin Litschel 分别介绍了这种多主网络方案。
此方案基于非破坏性的仲裁机制，能够确保高优先级报文的无延迟传输。
并且，不需要在总线上设置主控制器。
此外，CAN之父——上述几位教授和Bosch公司的Wolfgang Borst、Wolfgang Botzenhard、Otto Karl、Helmut Schelling、Jan Unruh 已经实现了数种在CAN中的错误检测机制。
CAN总线介绍
支持CAN协议的公司 有Intel、Motorola、 Philips、Siemens、 NEC、Honeywell等公 司。
CAN总线的优势
具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点； 采用双线串行通信方式，检错能力强，可在高噪声干扰环境中工作； 具有优先权和仲裁功能，多个控制模块通过CAN 控制器挂到CAN-bus 上，形成多 主机局部网络； 可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文； 可靠的错误处理和检错机制； 发送的信息遭到破坏后，可自动重发； 节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能； 报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。
CAN总线的主要技术指标
传输速率： 可达到1Mbps（40米以内） 传输距离： 10千米（5kbps以下） 支持的介质：铜线，光纤 媒体访问控制方式：CSMA/冲突按优先权解决 可挂接的最大节点数：110
CAN总线的技术特点
• 可以完成对通信数据的成帧处理
– CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完 成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、 优先级判别等项工作。
CAN总线发展历史
CAN总线是德国 BOSCH公司为解决现 代汽车中众多的控制 与测试仪器之间的数 据交换而开发的一种 串行数据通讯协议,是 交通运载工具电气系 统中应用较广的总线。 现在向过程工业，机 械工业，机器人，数 控机床，传感器等方 面发展。
1993年11月，ISO正式 颁布CAN为国际标准 ISO11898。
• 超载标注
一些CAN的控制器会发送一个或者多个超载帧以延迟下一个数据帧或远程帧的发送。
CAN的报文格式
CAN协议定义了四种不同的帧。 1、数据帧，这个帧被用于当一个节点把信息传送给系统的任何其它节点。 数据帧由7个不同的位域组成，即帧起始、仲裁域、控制域、数据域、 CRC域、应答域、帧结束。 2、远程帧，此帧是基于数据帧格式，只要把RTR位设置成远程发送请求 （Remote Transmit Request），并且没有数据场。总线上发送此帧后， 表示请求接收与该帧ID相符的数据帧。远程帧由6个不同的位场组成， 即帧起始、仲裁域、控制域、CRC域、应答域、帧结束。 3、错误帧，任何单元监测到错误时就发送错误帧。错误帧由两个不同的 域组成。第一个域是错误标志，用做为不同站提供错误标志的叠加； 第二个域是错误界定符。 4、超载帧，节点需要增加时间来处理接收到的数据时便发送过载帧。 超载帧包括两个位域： 超载标志和超载界定符。
调研CAN总线的发展史
调研CAN总线的发展史院系班级姓名摘要本文描述CAN总线的在汽车工业中的发展历史，并对其优点及主要技术指标进行了详述,与其它总线技术进行对比，最后对其具体应用进行了展望。
关键词: CAN总线；通信；协议；Abstract:In the article , the developing history of CAN bus is intr oduced in the auto mobile industry .And the article is mainly focused on the advantage and main tech nique index of CAN bus.and Compared with other busAt the end of article,make a prospect application of CAN bus is described.Keywords: CAN bus; communication; protocol摘要 (2)一、引言 (4)二、CAN总线的产生与现状 (5)三、CAN总线发展特点 (8)四、CAN总线的优势 (10)五、CAN总线技术介绍 (11)1、CAN总线的基本概念 (11)2、CAN与其它通信方案的比较 (16)六、CAN总线应用发展 (17)1、CAN总线技术的应用现状 (17)2、CAN在工业控制中的应用现状 (17)3、CAN在汽车电子中的发展 (18)七、CAN总线技术的展望 (20)参考文献 (23)一、引言在飞速发展的自动控制领域中，工业数据通信与控制网络是近年来发展形成的较为先进的网络技术。
随着自动控制技术、计算机网络通信等技术的发展，信息告诉集成系统也随之迅速壮大，其覆盖了系统生产的各个环节。
以适应系统高速通讯集中管理的应用需求。
工业数据通信与控制网络技术正是在这种形势下逐渐发张形成的。
工业数据通信的内容可以追溯久远，但控制网络确实近些年发展形成的。
CAN总线介绍
CAN总线介绍CAN（Controller Area Network）总线是一种广泛应用于汽车、工业控制等领域的数据通信协议。
CAN总线具有高可靠性、高实时性和高带宽等特点，被广泛应用于车辆电子控制系统、航空航天、机械设备等领域。
CAN总线最早由德国Bosch公司在上世纪80年代开发，用于车辆的电子控制。
由于CAN总线在汽车电子领域的成功应用，其优势同样得到了其他领域的认可，逐渐被应用于其他工业领域。
CAN总线采用串行通信方式，可以连接多个节点，实现节点间的数据交换和通信。
1.高可靠性：CAN总线采用差分信号传输，具有较强的抗干扰能力。
在电磁干扰、噪声和抗电气干扰等环境下，CAN总线能够保持正常的数据传输，确保数据的可靠性。
2.高实时性：CAN总线具有优异的实时性能，数据传输的延迟时间很短，一般在毫秒级别。
这使得CAN总线能够满足实时应用的需求，例如车辆的实时控制系统、工业自动化过程控制等。
3. 高带宽：CAN总线的传输速率可达到1Mbps，远远超过了一般串行数据通信协议的速率。
这使得CAN总线能够传输大量的数据，满足复杂系统的通信需求。
4.易于扩展：CAN总线的节点数可以达到数百个，能够方便地扩展系统。
不同的节点可以通过CAN总线进行数据交换，实现节点之间的通信和协作。
这使得CAN总线非常适合于复杂的系统中使用，例如车辆电子控制系统中的各个控制单元。
CAN总线的应用非常广泛，特别是在汽车电子领域。
在汽车中，CAN 总线用于车辆的电子控制系统，如发动机管理系统、制动系统、安全系统等，实现不同控制单元之间的数据传输和通信。
CAN总线可以使得不同控制单元之间实时交换数据，协调各个功能模块的工作，提高整个车辆系统的性能和安全性。
除了汽车电子领域，CAN总线还应用于其他工业控制领域。
例如，CAN总线可以用于机械设备的控制系统，实现各个执行机构之间的协调与控制。
此外，CAN总线还可以用于工业自动化系统，实现各个传感器和执行器之间的数据交换和控制。
can总线知识点
can总线知识点（原创版）目录1.CAN 总线的概述2.CAN 总线的基本原理3.CAN 总线的主要特点4.CAN 总线的应用领域5.CAN 总线的发展前景正文一、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 年代研发，用于汽车电子设备的通信。
后来，CAN 总线逐渐被广泛应用于各种工业自动化领域。
二、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。
总线上的节点通过消息帧进行通信，消息帧包含标识符、数据长度码、数据字段、CRC 字段和应答位等。
CAN 总线采用非同步传输方式，节点间的通信不依赖于固定的时间基准，而是通过消息帧中的定时器来同步。
三、CAN 总线的主要特点1.高速通信：CAN 总线的通信速率最高可达 1Mbps，适用于实时控制系统。
2.多主控制器：总线上的每个节点都可以主动发送信息，不存在固定的主从关系。
3.错误检测与纠正：CAN 总线具有 CRC 校验和应答位机制，可以检测到错误并进行纠正。
4.强抗干扰能力：CAN 总线采用差分信号传输，具有较强的抗干扰能力。
5.扩展性强：CAN 总线可以连接大量节点，最多可达 256 个。
四、CAN 总线的应用领域CAN 总线广泛应用于汽车电子、工业自动化、机器人控制、智能家居等领域。
例如，在汽车电子中，CAN 总线用于连接发动机控制单元、底盘控制单元、仪表盘等设备；在工业自动化中，CAN 总线可以用于传感器数据采集、机床控制等场景。
五、CAN 总线的发展前景随着物联网、工业 4.0 等技术的发展，CAN 总线在未来将发挥更大的作用。
同时，CAN 总线也在不断升级，如 CAN FD（CAN with Flexible Data rate）等新标准已经推出，以满足更高的通信速率和性能要求。
CAN总线控制系统实例
ＣＡＮ总线控制系统实例信科08-2班陈磊08063538目录1．Can总线的发展过程2．CAN总线技术在汽车中的应用实例3．Can总线技术在其它方面的应用实例4．总结1．Can总线的发展过程CAN总线是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网，由于其卓越性能现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。
随着电子技术的迅速发展和在汽车上的广泛应用，汽车电子化程度越来越高。
从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使汽车电子系统形成了一个复杂的大系统。
这些系统除了各自的电源线外，还需要互相通信，不难想象，若仍沿用常规的点对点的布线方式进行布线，那么整个汽车的布线将会如一团乱麻，需要应用大量的电源线而且通信效率很低。
若采用总线方式布线(如CAN总线)，则可以节省大量的电源线而且会大大提高通讯效率。
因此，采用CAN总线方式布线，能大大简化汽车布线。
布线增加使汽车布线中所使用铜线增加。
虽然有些线是用于控制且通过电流只有几十毫安，但是为了提高可靠性，规定所用线径最小不能低于0.5mm。
实际上，传输距离远的线一般都在0．8mm或1.0mm以上。
汽车布线一般是先将线制成线束，然后再把线束装在纵梁下等看不到的地方，这样一旦线束中出了问题，不仅查找相当麻烦，而且维修也很困难，多数情况下要把线束全部换掉。
但是，由于每种车型的长度、宽度以及电器安装的位置都不同，所以线束也太不一样，每辆车都要单独设计，从而增加了设计和试制的难度。
在实际生产安装中，要仔细走线并对线头对线号，由于线束很粗而安装位置有限，所以工效也很低。
有时想在车上增加一两种新的功能，或将某个落后的电器配件用一种新型的配件代替，便会多出几根线，使原来已经很乱的布线更加的乱成一团。
鉴于这些原因，在借鉴计算机网络和现场控制技术的基础上，汽车网络技术应运而生。
CAN发展历程及SAE J1939综述
J1939协议综述 协议综述
※协议概述 协议概述
OSI 模型中的 个层次都被分别分配了文档编号，不管这 模型中的7 个层次都被分别分配了文档编号， 些层在现有的J1939 规范中有没有被特别定义。这样做一 规范中有没有被特别定义。 些层在现有的 方面是为了更加易于辨识J1939 与OSI 模型的关系，同时 模型的关系， 方面是为了更加易于辨识 也是为以后需要定义相应层次文档时提供了扩展的可能。 也是为以后需要定义相应层次文档时提供了扩展的可能。 J1939/81，作为网络管理协议，被单独地定义出来。这 ，作为网络管理协议，被单独地定义出来。 是由于它纵向地贯穿了所有的层次， 是由于它纵向地贯穿了所有的层次，故此最好被说明和理 解成一个独立的主题， 解成一个独立的主题，而不是将网络管理层的每一个部分 包括在其影响的特定层次之中。 包括在其影响的特定层次之中。
CAN总线的发展历程： 总线的发展历程： 总线的发展历程
※标准化： 标准化： 标准化
20世纪 年代初，BOSCH CAN(2.0版）被提交作为国际 世纪90年代初 世纪 年代初， 版 标准。经过几次争论， 标准。经过几次争论，特别是又有几个法国主要轿车制造 厂提出“交通工具局域网” 厂提出“交通工具局域网”VAN（Vehicle Area Network) （ 月公布了CAN的ISO 11898标准。 标准。 后，在1993年11月公布了 年 月公布了 的 标准 CAN标准化工作仍在进行，CAN协议仍在发展完善中。 标准化工作仍在进行， 协议仍在发展完善中。 标准化工作仍在进行 协议仍在发展完善中 2000年，Dr.Bernd Mueller和Thomas Fuehrer以及 年 和 以及 BOSCH的其他一些人员，会同来自半导体工业和学院搞研 的其他一些人员， 的其他一些人员 究的专家一起定义了TTCAN（Time Triggered CAN）。 究的专家一起定义了 （ ）。 计划把它标准化为ISO 11898-4 。 计划把它标准化为 资料下载： 资料下载：
CAN总线的简介
ＣＡＮ总线的简介【摘要】：文章介绍了CAN总线的发展历史并描述了它在当今世界的应用的广泛的领域。
接着从它的信号电压，传输介质以及网络的拓扑结构等十三个方面简单介绍CAN的一些基本的技术特征。
其中的它智能节点设计和它的接口技术应用的比较成熟，将对工业控制方面的工作带来极大的方便。
【关键词】：CAN总线；现场控制；协议；通信一、CAN的发展史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。
CAN(Controller Area Network)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通信网络。
控制器局部网（CAN－CONTROLLER AREA NETWORK）是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网，由于其性能卓越性能现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。
随着计算机硬件、软件技术及集成电路技术的迅速发展，工业控制系统已成为计算机技术应用领域中最具活力的一个分支，并取得了巨大进步。
由于对系统可靠性和灵活性的高要求，工业控制系统的发展主要表现为：控制面向多元化，系统面向分散化，即负载分散、功能分散、危险分散和地域分散。
分散式工业控制系统为适应这种需要而发展起来了。
典型的分散式控制系统由现场设备、接口与计算设备以及通信设备组成。
其中现场总线的高性能价格比使其成为工业数据总线领域中最为受欢迎的领域。
但是现场总线的标准尚未统一，各种规格的总线被开发出来并发挥着很理想的作用。
在这样的情况下CAN 应运而生。
二、CAN的应用现状CAN总线在组网和通信功能上的优点以及它的高性能价格比决定了它在许多领域都有广阔的应用前景和发展潜力。
大型仪器设备系统复杂，对多种信息进行采集、处理、控制、输出等操作。
如医疗器械CT断层扫描仪，为保证其可靠工作，在数据通信上要求功能块间可随意进行数据交换、通信能以广播方式进行、简单经济的硬件接口、通信线尽量少、抗干扰能力强、可靠性高并能自动进行故障识别和自动恢复。
CAN总线网络
CAN总线网络是一种常见的局域网通信协议，它可以在各种电子设备之间传输数据，例如汽车、农业设备，甚至航天器，这也使得它成为了工业自动化和智能家居领域的主要通信协议之一。
已经成为了现代化制造工业和通信技术中不可或缺的一部分，本篇文章将会介绍的基本概念，其发展历程，以及应用和前景。
一、的基本概念CAN，也就是控制器局域网，是一种非常普及的总线协议，广泛地应用于工业自动化、汽车、医疗设备、家庭娱乐设备和家居等各个领域。
最初是在欧洲车辆电子系统中发展起来的，随后它逐渐被应用于全球范围内的电子设备。
CAN 总线网络有两个版本，即高速 CAN 和低速 CAN。
高速CAN总线速率为1Mbps，适用于高速应用，低速 CAN总线速率为125kbps，适用于低速应用。
CAN总线主要是通过总线线缆、总线节点、CAN控制器和通讯协议来实现各种设备之间的通信。
在中，每个设备都可以发送和接收数据。
而，发送数据前需要含有别名为“ID”的信息，以指明接收方，并规定了数据在总线上的优先级。
主控器控制网络上全部设备的数据流，确保相关设备的通信是并发的。
二、的发展历程于1986年由Bosch公司开发，最初是为汽车通信系统而设计的。
在20世纪90年代，开始大规模地在欧洲的汽车行业应用，逐渐替代了原有的K线和J1850总线，运用于车辆中各种电子设备之间的通信，如发动机管理、空调控制、仪表板、车门锁等。
随着发展成熟，汽车行业的其他领域也开始使用它，如农业和建筑机械设备以及其他工业自动化领域。
在21世纪初，由于被广泛地应用于各种电子设备中，它也成为了工业自动化和智能家居领域的主要通信协议之一。
它通过低成本、高效的通信方式支持多台设备相互通信。
三、的应用和前景已经成为了现代化制造工业和通信技术中不可或缺的一部分。
在汽车行业中，通常应用于车辆的内部系统和控制模块。
除此之外，在智能家居领域中它也被广泛应用，例如控制灯光、监控安防以及智能家居设备的控制等。
can总线技术期末总结
can总线技术期末总结一、引言CAN（Controller Area Network，控制器局域网）总线技术是一种在工控领域广泛使用的通信协议和物理介质。
本文将从CAN总线技术的发展历程、工作原理、应用领域以及未来发展等方面进行总结。
二、发展历程CAN总线技术最早源于德国宝马公司的研究项目，用于车辆电子系统的通信。
随着应用拓展，CAN总线技术被广泛应用于工业控制系统、机车车辆控制系统以及其他需要高可靠性和实时性的领域。
CAN总线技术于1986年首次在精确电气汽车传动系统中使用，并在1991年成为国际标准（ISO 11898）。
三、工作原理CAN总线采用分布式控制的工作原理。
在CAN总线中，各个设备通过总线进行通信，每个设备之间都可以相互发送和接收信息。
CAN总线上的设备一般分为主机和从机，主机负责控制总线的访问，而从机则负责接收和发送数据。
CAN总线使用CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance）协议进行数据传输。
每个设备在发送数据前会检测总线上的信号，如果发现总线上正在传输数据，则等待一段时间再发送，以避免冲突。
四、应用领域CAN总线技术在工业控制系统中得到了广泛的应用。
它可以连接各种传感器、执行器和计算机，用于控制和监测工业过程。
由于CAN总线具有高可靠性和实时性，广泛应用于汽车电子系统，如发动机控制、底盘控制、空调控制等。
此外，CAN总线技术还被用于船舶、飞机、火车和军事装备等领域。
它在这些领域中起到了连接和协调各个设备的作用。
五、未来发展随着物联网和工业4.0等概念的兴起，对于实时性和可靠性要求更高的通信技术逐渐被提出。
CAN总线技术在这方面有着不可替代的优势，因此其未来发展前景广阔。
未来CAN总线技术可能在以下几个方面得到进一步发展。
首先，更高的通信速率是一个主要的发展方向。
目前CAN总线的通信速率一般在1Mbps到10Mbps之间，但随着数据量和通信速率的不断增加，CAN总线需要适应更高速的通信需求。
CAN总线发展简史及六大优势
CAN总线发展简史及六大优势随着计算机硬件、软件及集成电路技术的迅速发展,消费类电子产品、嵌入式主板、汽车和工业应用等也发展迅速，从而对高速、高可靠和低成本的通信介质的要求也随之提高。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,它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。
在嵌入式硬件系统传输领域内，长期以来使用的通信标准，尽管被广泛使用，但是无法在需要使用大量的传感器和控制器的复杂或大规模的环境中使用。
CAN总线就是为适应这种需要而发展起来的。
CAN是Controller Area Network的缩写，即“局域网控制器”的意思，可以归属于工业现场总线的范畴，通常称为CAN BUS，即CAN总线，是目前国际上应用最为广泛的开放式现场总线之一。
CAN总线最早用在汽车电子领域，世界上一些著名的汽车制造厂商都采用CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。
CAN总线规范从CAN1.2规范发展为兼容CAN1.2规范的CAN2.0规范(CAN2.0A为标准格式，CAN2.0B为扩展格式)，目前应用的CAN器件大多符合CAN2.0规范。
♦CAN总线发展简史1986年，Bosch在SAE(汽车工程人员协会)大会上提出CAN总线概念；1987年，Intel推出第一片CAN控制芯片82526，随后Philips半导体也推出82C200；1993年，CAN的国际标准ISO11898/ISO11519公布。
ISO11898为高速应用，ISO11519为低速应用；1994年开始有了国际CAN学术年会ICC。
同年，美国汽车工程师协会以CAN为基础制定了SAEJ1939标准，用于卡车和巴士控制和通信网络。
♦CAN总线六大特点1）CAN控制器工作于多主站方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据。
而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差。
CAN总线介绍(最终版)..
OSI参考模型 7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层
汽车和工业自 动化领域广泛 应用
2 数据 链路层 1 物理层
LLC MAC PLS PMA MDI
LLC, Logical Link Control MAC, Medium Access Control PLS, Physical Signaling Sublayer PMA, Physical Medium Attachment MDI, Medium Dependent Interface
节点A 节点B 节点C
Data
ID＝250
ID＝250
Data
ID＝1000
ID＝1000
ID＝1000
Data
总线
ID＝75
竞争阶段
Data
ITM
ID＝250
竞争阶段
Data
ITM
ID＝1000
竞争阶段
Data
t
26
CAN基本原理
CAN的帧格式
数据帧携带从发送节点至接收节点的数据 远程帧向其他节点请求发送具有同一标识 符的数据帧 错误帧节点检测到错误后发送错误帧 超载帧在先行的和后续的数据帧（或远程 帧）之间附加一段延时—通常不用
显性 隐性 显性或隐性
显性
隐性表示1，显性表示0
24
CAN基本原理
CAN的总线访问
“线与”机制
“显性”位可以覆 盖“隐性”位；只 有所有节点都发送 “隐性”位，总线 才处于“隐性”状 态 节点在发送报文时 进行回读 通过ID仲裁，ID数 值越小，报文优先 级越高，占有总线
can总线知识点
can总线知识点摘要：1.什么是CAN 总线2.CAN 总线的特点3.CAN 总线的工作原理4.CAN 总线的应用领域5.CAN 总线的发展趋势正文：CAN 总线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。
CAN 总线具有高速、高可靠性、强实时性、成本低等优点，因此在各种自动化控制领域得到了广泛的应用。
CAN 总线的特点主要体现在以下几个方面：首先，它是一种多主控制器的总线结构，这意味着在总线上可以同时存在多个控制器，它们可以平等地发送或接收信息，不存在固定的主从关系。
其次，CAN 总线具有高达1Mbps 的数据传输速率，满足了实时控制系统的需求。
再次，CAN 总线采用了高可靠的错误检测和处理机制，例如奇偶校验、帧校验、应答错误检测等，确保了通信的可靠性。
最后，CAN 总线的成本较低，因为它使用的硬件成本较低，而且现有的许多微控制器都集成了CAN 控制器，使得开发和应用更加方便。
CAN 总线的工作原理是，首先由发送节点将数据帧通过总线发送出去，然后接收节点接收数据帧并进行处理。
在发送过程中，发送节点会根据总线的忙闲状态选择合适的时机发送数据。
在接收过程中，接收节点会对接收到的数据帧进行奇偶校验、帧校验、应答错误检测等错误检测，如果检测到错误，接收节点会向发送节点发送错误帧进行反馈。
CAN 总线的应用领域非常广泛，除了在汽车电子设备中有广泛应用外，还在工业自动化、医疗设备、楼宇自动化、智能交通等领域得到了广泛应用。
随着科技的进步，CAN 总线也在不断发展。
未来的发展趋势包括更高的传输速率、更低的成本、更强的实时性、更好的兼容性等。
CAN总线介绍(最终版)..
根据需要可进行相 关性报文过滤
11
概述
CAN的特性
保证系统数据一致性
CAN提供了一套复杂的错误检测与错误处理机制， 比如CRC检测、接口的抗电磁干扰能力、错误报 文的自动重发、临时错误的恢复以及永久错误的 节点A 节点n 关闭
19
CAN基本原理
CAN标准
拓扑结构
20
CAN基本原理
CAN节点硬件电路框图
微控制器、CAN控制器、CAN收发器
21
CAN基本原理
CAN标准
终端电阻 的 替代形式
Cg Rt/2
CAN_H
Rt/2 Cg
拓扑结构
Rt=120Ω
RxD TxD CAN_H CAN_L
Rt/2
Rt/2
CAN_L
6
概述
CAN的历史
1993年，ISO颁布CAN国际标准 ISO-11898 1994年，SAE颁布基于CAN的J1939标准 2003年，Maybach发布带76个ECU的新车型 （CAN，LIN，MOST） 2003年，VW发布带35个ECU的新型Golf 未来，CAN总线将部分被FlexRay所取代， 但CAN总线将仍会被持续应用相当长的时间
……
7
概述
CAN_H
CAN的特性
Udiff CAN_L
采用双线差分信号 隐性 显性 隐性 协议本身对节点的数量没有限制，总线上节 点的数量可以动态改变 广播发送报文， 报文可以被所有 … 节点同时接收
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调研CAN总线的发展史院系班级姓名摘要本文描述CAN总线的在汽车工业中的发展历史，并对其优点及主要技术指标进行了详述,与其它总线技术进行对比，最后对其具体应用进行了展望。
关键词: CAN总线；通信；协议；Abstract:In the article , the developing history of CAN bus is intr oduced in the auto mobile industry .And the article is mainly focused on the advantage and main tech nique index of CAN bus.and Compared with other busAt the end of article,make a prospect application of CAN bus is described.Keywords: CAN bus; communication; protocol摘要 (2)一、引言 (4)二、CAN总线的产生与现状 (5)三、CAN总线发展特点 (8)四、CAN总线的优势 (10)五、CAN总线技术介绍 (11)1、CAN总线的基本概念 (11)2、CAN与其它通信方案的比较 (16)六、CAN总线应用发展 (17)1、CAN总线技术的应用现状 (17)2、CAN在工业控制中的应用现状 (17)3、CAN在汽车电子中的发展 (18)七、CAN总线技术的展望 (20)参考文献 (23)一、引言在飞速发展的自动控制领域中，工业数据通信与控制网络是近年来发展形成的较为先进的网络技术。
随着自动控制技术、计算机网络通信等技术的发展，信息告诉集成系统也随之迅速壮大，其覆盖了系统生产的各个环节。
以适应系统高速通讯集中管理的应用需求。
工业数据通信与控制网络技术正是在这种形势下逐渐发张形成的。
工业数据通信的内容可以追溯久远，但控制网络确实近些年发展形成的。
工业数据通信是控制网络的基础和支撑条件，是控制网络技术的重要组成部分。
通常把工业数据通信和控制网络总称为控制网络。
现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。
所谓的数据通信是指在两点货多点之间以二进制形式进行信息交换的过程。
其中两点之间借助传输介质直接进行数据传输是最简答的数据通信方式。
在工业领域，人们通常又会按照信帧的长短，把数据传输总线分为传感器总线、设备总线和现场总线。
随着时代的进步和技术的变革。
工业上出现控制网络改导致了传统控制系统结构的变革。
形成了新的网络集成式控制系统。
其突破以往DCS系统通中因专用网络的封闭造成的缺陷，采用开放化、标准化的解决方案，把来自于不同厂商，而运用统一标准的协议规范的自动化设备连接成控制网络，组合成各类控制系统，实现其综合自动化的各种功能。
网络集成式控制系统改变了传统控制系统的机构形式。
其总线式串行通信，丰富了控制信息内容创造了良好的条件。
使其管理、操作更加人性化。
作为网络节点的智能现场设备，具备数字计算和数字通信能力，提高了信号的测量，控制和传输精度。
在其他方面。
控制网络的通信系统应具有开放性。
控制网络中的控制设备应具有互操作性与互用性。
随着现代工业的发展，多元素化的，多功能化的设备群到处可见，如何将设备群充分利用，同时节约能源，那么就是对控制网络有了新的要求。
网络是控制系统运行的动脉，是通信的枢纽。
因而高度重视网络系统的开放性、互操性、通信的实时性、对环境的适应性等。
控制网络基本任务是实现测量控制，这就要求了高度的实时性和有效性。
控制网络还应该具有对现场环境的适应性。
归根结底，控制网络的主要作用还是为自动化系统传递数字信息。
在自动化系统中，时时刻刻都在进行着数据通信。
数据通信就像血管里的血液一样，体现着生产过程中的每个状态。
而在工业数据通信中一般是与生产过程密切相关的数值、状态、指令等表达。
在工业数据通信通信系统中监控计算机和具有通信能力的现场测量控制仪表是主要的通信设备，是构成控制网络的网络节点。
现场总线系统的产生正是用于完成它们之间的数据交换来实现测量、控制、监视、操作等功能。
二、 CAN总线的产生与现状CAN总线是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网，由于其卓越性能现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。
随着电子技术的迅速发展和在汽车上的广泛应用，汽车电子化程度越来越高。
从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使汽车电子系统形成了一个复杂的大系统。
这些系统除了各自的电源线外，还需要互相通信，不难想象，若仍沿用常规的点对点的布线方式进行布线，那么整个汽车的布线将会如一团乱麻，其布线网络如图1所示。
若采用总线方式布线(如CAN总线)其步线图如图2所示。
由图1和图2对比可知，采用CAN总线方式布线，能大大简化汽车布线。
图1 常规方法布线图2 CAN总线布线布线增加使汽车布线中所使用铜线增加。
虽然有些线是用于控制且通过电流只有几十毫安，但是为了提高可靠性，规定所用线径最小不能低于0.5mm。
实际上，传输距离远的线一般都在0．8mm或1.0mm以上。
汽车布线一般是先将线制成线束，然后再把线束装在纵梁下等看不到的地方，这样一旦线束中出了问题，不仅查找相当麻烦，而且维修也很困难，多数情况下要把线束全部换掉。
但是，由于每种车型的长度、宽度以及电器安装的位置都不同，所以线束也太不一样，每辆车都要单独设计，从而增加了设计和试制的难度。
在实际生产安装中，要仔细走线并对线头对线号，由于线束很粗而安装位置有限，所以工效也很低。
有时想在车上增加一两种新的功能，或将某个落后的电器配件用一种新型的配件代替，便会多出几根线，使原来已经很乱的布线更加的乱成一团。
鉴于这些原因，在借鉴计算机网络和现场控制技术的基础上，汽车网络技术应运而生。
CAN(Controller Area Network)数据总线是一种极适于汽车环境的汽车局域网。
CAN总线是德国Bosch公司为解决汽车监控系统中的复杂技术难题而设计的数字信号通信协议，它属于总线式串行通信网络。
由于采用了许多新技术和独特的设计思想，与同类车载网络相比，CAN总线在数据传输方面具有可靠、实时和灵活的优点。
国内在CAN总线方面的研究和应用与国外相比还存在明显的差距，体现在两个方面：(1)国内在自主研究和开发汽车电子CAN网络方面尚处于试验和起步阶段，国内绝大部分的汽车还没有采用汽车总线设计；(2)国内汽车合资企业不少已采用CAN总线技术，但核心技术掌握在外商手中。
为顺应世界汽车工业发展的趋势，我国也相应加强了对CAN总线的研究，并开发具有自主知识产权的CAN总线产品。
早在20世纪70年代末，众多国际知名的汽车公司就积极致力于汽车总线技术的研究及应用，如BOSCH公司的CAN、马自达的PALMNET、德国大众的ABUS等。
其中CAN总线由于其技术背景和来源于工业现场总线和计算机局域网这样非常成熟的技术，现已成为汽车总线的主流技术和标准。
世界上很多著名的汽车制造厂商，如Volkswagen(大众)、BenZ(宝马)、Porsche(保时捷)、Rolls—Royce(劳斯莱斯)、等都已经采用CAN总线来实现汽车内部控制系统的数据通信。
CAN总线在汽车电子系统中得到广泛应用，已成为欧洲汽车制造业的主体行业标准，代表着汽车电子控制网络的主流发展趋势。
现代汽车越来越多地采用电子装置控制，例如发动机的定时注油控制，加速、刹车控制及防抱死刹车系统(ABS)等。
以前，国内批量生产的轿车如上汽的桑塔纳、一汽的捷达和奥迪、神龙的富康以及天汽的夏利等多属于中低档轿车，这些轿车都没有进行网络化设计，可以说以前国内汽车在CAN总线技术的应用上是一个空白。
直到最近几年，国内各汽车公司从国外引进了一些电控技术含量较高的新车型。
完全引进国外技术生产的奥迪A6车型已于2000年起采用总线替代原有线束，帕萨特B5、BORA、POLO、FIATPALl0和SIENA等车型也都不同程度地使用了总线技术，这些技术主要是以CAN总线技术为主，绝大部分应用在动力总线系统中，其核心技术仍掌握在国外的厂商手中，而在绝大部分国产中低档汽车(包括卡车和货车)上，由于技术上的因素和成本上的因素和成本上的限制，仍采用传统的传输系统。
我国总线技术处于试验和起步阶段，绝大部分的汽车还没有采用汽车总线设计。
但CAN总线技术已经开始引起国内一些汽车研发部门的关注，比如上海同济同捷科技股份有限公司，已经开始了对汽车车身电子信息网络控制系统研制并取得一定的成果。
他们应用CAN总线系统来控制管理整车车身电器，现阶段已经实现汽车照明、灯光信号、雨刷电机、喇叭、电动车窗、中控锁等的管理与控制，同时具有实时检测故障及语音报警功能，兼有遥控、防盗和集控锁功能，形成了车身电器信息通信交互式网络控制系统。
该网络控制系统将在中国汽车电子自主开发的舞台上扮演重要角色，这是国内汽车电子技术同国外竞争的最好平台，并且以此为起点，拓展其他汽车电子技术领域，提高中国汽车电子技术及整车的国际竞争力。
三、CAN总线发展特点随着CAN应用领域的不断扩大，在一些应用中，对其通信格式的标准化提出了要求。
原先的地址范围由11个识别位定义，如果将地址范围扩大，则这些应用就可以更好地由CAN来实现。
为此，1991年9月Philips半导体公司制定并发布了CAN技术规范(版本2．0)，该技术规范包括A部分和B两部分，其中2．0A给出了CAN报文的标准格式；2.0B给出了标准和扩展两种格式。
此后，1993年11月ISO正式颁布了道路交通运输工具一数据信息交换一高速通信控制器局域网(CAN)的国际标准IS011898，为控制器局域网的标准化和规范化铺平了道路。
CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。
通信速率可达1MBPS。
CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。
CAN属于总线式串行通信网络，由于其采用了许多新技术及独特的设计，与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。
其特点可概括为：(1)CAN是到目前为止唯一具有国际标准且成本较低的现场总线；(2)CAN废除了传统总线的站地址编码，对通信数据块进行编码，为多主方式工作，不分主从，通信方式灵活，通过报文标识符通信，可使不同的节点同时接收到相同的数据，无需站地址等节点信息。