CAN总线详细讲解
can总线知识点梳理
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总线简介(2024版)
驱动系统的高速CAN
• 驱动系统CAN主要连接对象是发动机控制器 （ECU）、ABS控制器、安全气囊控制器、 组合仪表等等，它们的基本特征相同，都是 控制与汽车行驶直接相关的系统。
倍。这种传统布线方法不能适应汽车的发展。CAN总线可有效减少线束，节省空间。
例如某车门-后视镜、摇窗机、门锁控制等的传统布线需要20-30 根，应用总线 CAN 则
只需要 2 根。（3）关联控制在一定事故下，需要对各ECU进行关联控制，而这是传统
汽车控制方法难以完成的表1 汽车部分电控单元数据发送、接受情况
• （5）直接通信距离最远可达10km（速率5Kbps以下）。
• （6）通信速率最高可达1MB/s（此时距离最长40m）。
• （7）节点数实际可达110个。
• （8）采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个。
• （9）每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，数据出错 率极低。
• （10）通信介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维，一 般采用廉价的双绞线即可，无特殊要求。
可靠性高：传输故障（不论是由内部还是外部引起 的）应能准确识别出来 使用方便：如果某一控制单元出现故障，其余系统 应尽可能保持原有功能，以便进行信息交换 数据密度大：所有控制单元在任一瞬时的信息状态 均相同，这样就使得两控制单元之间不会有数据偏 差。如果系统的某一处有故障，那么总线上所有连 接的元件都会得到通知。 数据传输快：连成网络的各元件之间的数据交换速 率必须很快，这样才能满足实时要求。
• （2）网络上的节点（信息）可分成不同的优先级,可以满 足不同的实时要求。
CAN总线基础知识总结（建议收藏）
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(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、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。
(完整版)CAN总线解析
一、概述CAN（Controller Area Network）即控制器局域网，是一种能够实现分布式实时控制的串行通信网络。
想到CAN就要想到德国的Bosch公司，因为CAN就是这个公司开发的（和Intel）CAN 有很多优秀的特点，使得它能够被广泛的应用。
比如：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，很多MCU也集成了CAN控制器。
现在每一辆汽车上都装有CAN总线。
一个典型的CAN应用场景：二、CAN总线标准CAN总线标准只规定了物理层和数据链路层，需要用户来自定义应用层。
不同的CAN标准仅物理层不同。
CAN收发器负责逻辑电平和物理信号之间的转换，将逻辑信号转换成物理信号（差分电平）或者将物理信号转换成逻辑电平。
CAN标准有两个，即IOS11898和IOS11519，两者差分电平特性不同。
(有信号时，CANH 3.5V,CANL 1.5V，即显性；没有信号时，CANH 2.5V，CANL 2.5V，即隐性)IOS11898高速CAN电平中，高低电平的幅度低，对应的传输速度快。
双绞线共模消除干扰，是因为电平同时变化，电压差不变。
2.1物理层CAN有三种接口器件多个节点连接，只要有一个为低电平，总线就为低电平，只有所有的节点都输出高电平时，才为高电平。
所谓“线与”。
CAN总线有5个连续性相同的位后，就会插入一个相反位，产生跳变沿，用于同步。
从而消除累计误差。
和485、232一样，CAN的传输速度与距离成反比。
CAN总线终端电阻的接法：特点：低速CAN在CANH和CANL上串入2.2kΩ的电阻；高速CAN在CANH和CANL 之间并入120Ω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。
（因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100～120Ω。
）120欧姆只是为了保证阻抗完整性，消除回波反射，提升通信可靠性的，因此，其只需要在总线最远的两端接上120欧姆电阻即可，而中间节点并不需要接（接了反而有可能会引起问题）。
CAN的工作原理
CAN的工作原理CAN（Controller Area Network）是一种串行通信协议，广泛应用于汽车、工业控制和其他领域。
CAN的工作原理是通过差分信号传输数据，实现高速、可靠的通信。
本文将从CAN的基本原理、数据传输、错误处理、帧格式和应用领域等方面进行详细介绍。
一、CAN的基本原理1.1 CAN总线结构：CAN总线由两根信号线组成，分别是CAN_H和CAN_L，通过这两根信号线进行数据传输。
1.2 差分信号传输：CAN使用差分信号传输数据，即在CAN_H和CAN_L之间传输相反的信号，以减少干扰和提高抗干扰能力。
1.3 环状拓扑结构：CAN总线采用环状拓扑结构，所有节点通过总线连接在一起，实现节点之间的通信。
二、数据传输2.1 帧格式：CAN数据传输采用帧格式，包括起始位、帧类型、数据段、CRC 校验和结束位等字段。
2.2 传输速率：CAN总线的传输速率通常为1Mbps，根据实际需求可调整传输速率。
2.3 数据传输方式：CAN支持两种数据传输方式，分别是标准帧和扩展帧，用于传输不同长度的数据。
三、错误处理3.1 错误检测：CAN总线具有强大的错误检测和纠正能力，能够检测出传输过程中的错误，并进行相应处理。
3.2 错误标识：CAN在传输过程中会生成错误标识，用于标识出错的节点和错误类型，以便及时处理。
3.3 错误处理机制：CAN采用重发机制和错误帧处理机制，确保数据传输的可靠性和稳定性。
四、帧格式4.1 标准帧：标准帧包括11位标识符，用于传输短数据，适合于实时性要求不高的应用场景。
4.2 扩展帧：扩展帧包括29位标识符，用于传输长数据，适合于实时性要求高的应用场景。
4.3 过滤机制：CAN支持过滤机制，可以根据标识符过滤接收的数据，提高数据传输的效率和准确性。
五、应用领域5.1 汽车行业：CAN在汽车行业广泛应用，用于车载电子系统之间的通信，如发动机控制、仪表盘显示、车载娱乐系统等。
5.2 工业控制：CAN在工业控制领域被广泛应用，用于PLC、传感器、执行器等设备之间的通信，实现自动化生产。
CAN总线的原理及使用教程
CAN总线的原理及使用教程一、CAN总线的原理1.数据链路层：CAN总线采用的是二进制多播通信方式，即发送方和接收方之间没有直接的连接关系，所有节点共享同一个总线。
在一个CAN总线系统中，每个节点都可以发送和接收信息。
当一个节点发送消息时，所有其他节点都能接收到该消息。
2.帧格式：CAN总线使用的是基于帧的通信方式，每个消息都被封装在一个CAN帧中。
帧由起始标志、ID、数据长度码、数据和校验字段组成。
其中，ID是唯一标识符，用来区分不同消息的发送者和接收者。
数据长度码指示了消息中数据的长度。
校验字段用于检测数据的完整性。
3. 传输速率：CAN总线的传输速率可根据需求进行配置，通常可选的速率有1Mbps、500Kbps、250Kbps等。
高速传输速率适用于对实时性要求较高的应用，而低速传输速率适用于对实时性要求不高的应用。
4.错误检测：CAN总线具有强大的错误检测能力，能够自动检测和纠正错误。
它采用了循环冗余校验（CRC）算法，通过对数据进行校验，确保数据的完整性。
如果数据传输过程中发生错误，接收方能够检测到错误，并通过重新请求发送来纠正错误。
二、CAN总线的使用教程1. 硬件连接：在使用CAN总线之前，需要先进行硬件连接。
将所有节点的CANH和CANL引脚连接到同一个总线上，并通过双终端电阻将CANH和CANL引脚与Vcc和地连接。
确保所有节点的通信速率和电气特性相匹配。
2.软件设置：使用相应的软件工具对CAN总线进行配置。
根据具体需求，设置通信速率、总线负载、数据帧格式等参数。
还需要为每个节点分配唯一的ID，用于区分发送者和接收者。
3.数据传输：使用软件工具编写代码，实现消息的发送和接收。
发送消息时，需要指定ID、数据长度和数据内容。
接收消息时，需要监听总线上的消息，并根据ID判断是否为自己需要的消息。
通过合理的逻辑处理，实现节点之间的数据交换和通信。
4.错误处理：CAN总线在数据传输过程中可能会发生错误，如位错误、帧错误等。
CAN总线介绍
CAN总线介绍CAN总线，即控制器区域网络（Controller Area Network），是一种国际标准的串行通信协议，用于在汽车和工业领域中进行高速数据传输。
CAN总线的设计目标是提供一个可靠、高效、实时的通信方式，以满足复杂系统的需求。
下面将详细介绍CAN总线的特点、结构、工作原理以及应用领域。
一、CAN总线的特点：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，能够在恶劣的工作环境下保持稳定的通信质量。
2.高效性：CAN总线采用了固定格式的数据帧和强大的错误检测与修复机制，使得数据传输更加高效可靠。
3.实时性：CAN总线支持实时性要求较高的应用，可以实现微秒级的数据传输延迟。
4.灵活性：CAN总线可以连接多个节点，节点之间可以通过CAN总线进行双向通信，同时支持错误检测与错误恢复。
5.易于应用：CAN总线采用了开放式的标准协议，有着广泛的支持和应用经验，易于集成和开发。
二、CAN总线的结构：1. 主控器（Master）：负责总线管理，包括数据的发送和接收、帧结构的解析、错误处理等。
2. 从控器（Slave）：负责接收主控器发送的数据帧，并根据需要进行相应的处理和响应。
3.总线线缆：用于在各个节点之间传输数据和控制信息的物理介质。
4. 高速传输率：CAN总线通常有两种速率可选，分别是高速CAN（1Mbps）和低速CAN（125kbps）。
三、CAN总线的工作原理：1.数据帧格式：CAN总线的数据帧包括了4个主要部分：起始符、控制字段、数据字段和结束符。
其中，控制字段包括了帧类型、帧长度、帧优先级、帧标识符等信息。
2.帧结构与地址：CAN总线通过帧标识符来区分不同的数据帧，并根据优先级进行数据传输，同时可以通过标识符来实现多个不同类型的数据帧。
3.错误检测与修复：CAN总线采用循环冗余校验（CRC）方法进行错误检测和修复，可以检测到传输过程中的位错误、帧错误等，并进行相应的错误恢复措施。
can总线第二章can总线系统原理
can总线第二章can总线系统原理CAN总线是一种串行通信总线，广泛应用于汽车电子系统、工业自动化和航空航天等领域。
CAN总线的设计目标是提供高可靠性、实时性和可扩展性的通信解决方案。
本文将详细介绍CAN总线的系统原理。
CAN总线系统由以下几个主要组成部分构成：CAN控制器、CAN收发器、CAN总线和节点。
CAN控制器负责管理和控制通信过程，而CAN收发器则负责将控制器发送的数字信号转换为电压信号，并将接收到的电压信号转换为数字信号。
CAN总线是连接各个节点的物理介质，节点则是CAN 总线上的设备或系统。
CAN总线采用差分信号传输，即通过两条线分别传输正负两个信号。
这种差分传输方式可以减小干扰对信号的影响，提高通信的可靠性。
CAN 总线使用非归零码(NRZ)编码方式，即不使用0和1两种信号电平来表示数据，而是使用高低电平的变化表示数据位的变化。
CAN总线采用了CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)的工作方式。
在CAN总线上，每个节点都可以发送和接收数据。
当一个节点要发送数据时，它首先监听总线上是否有其他节点正在发送数据。
如果没有冲突，则该节点发送数据；如果发现冲突，则停止发送数据，并等待一个随机的时间后再次尝试发送。
CAN总线支持广播和点对点通信。
广播是指一个节点向所有其他节点发送相同的数据，而点对点通信是指一个节点向另一个节点发送特定的数据。
广播通信可以实现消息的快速传播，而点对点通信可以实现节点之间的私密通信。
CAN总线提供了多种帧类型，包括数据帧、远程帧和错误帧。
数据帧用于传输实际的数据，远程帧用于请求其他节点发送数据，而错误帧用于传输错误信息。
每个帧都包含标识符、控制位、数据和校验字段。
标识符用于唯一标识每个帧，控制位用于指示帧的类型，数据字段用于存储实际的数据，而校验字段用于检测数据传输过程中是否发生错误。
CAN总线具有很高的实时性和可靠性。
它支持多个节点同时发送和接收数据，并且可以在微秒级的时间内完成数据传输。
canbus总线
CAN总线1. 简介CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信协议，广泛应用于汽车、工控等领域中。
它是一种高可靠性、高抗干扰的通信方式，具有多主机、多从机的结构，能够支持多个节点之间的通信。
2. CAN总线的特点2.1 高可靠性CAN总线采用差分传输方式，通过在两条通信线上分别传输互补的信号来实现数据传输，可以有效地抵抗传输线上的电磁干扰和噪声。
此外，CAN总线拥有校验机制，当数据传输过程中发生错误时，接收端可以通过异或校验位来检测错误，并进行纠正。
2.2 多主从结构CAN总线可以支持多个主机和多个从机的通信。
主机用于发送命令和控制数据的节点，从机用于接收并执行命令的节点。
这种结构使得CAN总线非常适用于分布式控制系统，能够实现多个节点之间的实时通信。
2.3 高速通信CAN总线的通信速率可以达到几百kbps甚至几Mbps，可以满足多数应用的通信需求。
高速通信可以保证节点之间的实时性，并且降低通信延时。
2.4 灵活的网络拓扑结构CAN总线支持多种网络拓扑结构，包括总线型、星型、树型等。
这种灵活的结构使得CAN总线可以适用于不同的应用场景，如汽车电子系统中的各种控制模块之间的通信。
3. CAN总线的应用3.1 汽车领域CAN总线在汽车领域中得到了广泛应用。
汽车中有许多控制模块，如发动机控制单元（ECU）、制动控制单元（BCU）、车身控制单元（BCU）等，这些模块之间需要进行实时通信才能保证汽车的正常运行。
CAN总线通过其高可靠性和实时性，成为了汽车电子系统的首选通信协议。
3.2 工控领域在工控领域中，CAN总线也得到了广泛应用。
工控设备通常需要各种传感器和执行器之间的实时通信，以实现工艺过程的监控和控制。
CAN总线可以提供高可靠性的通信，并且支持多主从结构，非常适用于工控场景。
4. CAN总线的实现4.1 硬件实现CAN总线的硬件实现主要包括CAN控制器和CAN收发器。
can线基础知识讲解
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总线的使用
CAN总线的使用CAN（Controller Area Network）总线是一种多主机、多线程、分散控制系统中常用的实时通信协议，被广泛应用于车载电子、工业自动化、航空航天等领域。
本文将从CAN总线的基本原理、应用场景、使用方法等方面进行介绍。
一、CAN总线的基本原理CAN总线是由以位为基本单元的串行通信协议，其通信原理可以简单概括为：数据发送方通过CAN控制器将数据转换成一系列的数据帧，并通过CAN总线发送给接收方；接收方的CAN控制器接收到数据帧后，将其还原成原始数据。
CAN总线采用了CSMA/CR（Carrier Sense Multiple Access with Collision Resolution）的数据传输方式，即对总线中数据帧的冲突进行检测和解决。
二、CAN总线的应用场景1.车载电子系统中，CAN总线常用于汽车中的各种电子控制单元（ECU）之间的通信。
例如，引擎控制单元（ECU）、刹车控制单元（ECU）、空调控制单元（ECU）等通过CAN总线进行实时的数据交换和协调。
2.工业自动化领域中，CAN总线广泛应用于工业机器人的控制、传感器的数据采集与通信等方面。
CAN总线在工业环境中的抗干扰能力较强，可以满足高噪声环境下的可靠通信要求。
3.航空航天领域中，CAN总线可用于飞机电子设备之间的数据通信，如航空仪表、飞行控制系统、通信导航系统等。
三、CAN总线的使用方法1.硬件部分：（1）CAN总线连接：CAN总线通常使用双绞线进行连接，其中一根线为CAN High（CAN_H），另一根线为CAN Low（CAN_L）。
CAN_H和CAN_L通过终端电阻连接至VCC和GND，即电压分配电阻（VCC上的120欧姆电阻和GND上的120欧姆电阻）。
（2）CAN控制器选择：需要选择适合应用需求的CAN总线控制器。
（3）CAN总线的连接节点：将需要通信的CAN节点连接至CAN总线上，通常通过CAN收发器进行连接。
CAN总线技术详解
CAN总线技术详解CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。
最初，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。
比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。
一个由CAN 总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点。
实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。
CAN 可提供高达1Mbit/s的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。
另外，硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。
CAN总线技术原理CAN总线使用串行数据传输方式，可以1Mb/s的速率在40m的双绞线上运行，也可以使用光缆连接，而且在这种总线上总线协议支持多主控制器。
CAN与I2C总线的许多细节很类似，但也有一些明显的区别。
当CAN总线上的一个节点（站）发送数据时，它以报文形式广播给网络中所有节点。
对每个节点来说，无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收。
每组报文开头的11位字符为标识符，定义了报文的优先级，这种报文格式称为面向内容的编址方案。
在同一系统中标识符是唯一的，不可能有两个站发送具有相同标识符的报文。
当几个站同时竞争总线读取时，这种配置十分重要。
当一个站要向其它站发送数据时，该站的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片，并处于准备状态；当它收到总线分配时，转为发送报文状态。
CAN芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出，这时网上的其它站处于接收状态。
每个处于接收状态的站对接收到的报文进行检测，判断这些报文是否是发给自己的，以确定是否接收它。
由于CAN总线是一种面向内容的编址方案，因此很容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置。
我们可以很容易地在CAN总线中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修改。
当所提供的新站是纯数据接收设备时，数据传输协议不要求独立的部分有物理目的地址。
can总线用法
CAN总线用法一、简介CAN（Controller Area Network）总线是一种用于汽车和其他工业领域的通讯协议。
它最初由德国BOSCH公司开发，作为汽车内部电子控制器之间的通讯总线。
CAN总线以其高可靠性、灵活性和良好的扩展性而受到广泛应用。
二、CAN总线的特点1.灵活性：CAN总线支持多种传输速率和传输距离，可以在不同节点之间进行实时通讯。
2.高可靠性：CAN总线采用CRC校验和其它错误检测机制，保证了数据传输的可靠性。
3.扩展性：CAN总线可以挂接多个节点，方便扩展网络规模。
4.实时性：CAN总线支持多主工作模式，保证了对时间敏感的数据的实时传输。
5.成本效益：CAN总线硬件成本相对较低，易于集成到现有系统中。
三、CAN总线的硬件要求1.CAN控制器：CAN控制器是CAN总线系统的核心部件，负责管理总线的通讯。
常用的CAN控制器包括Microchip的MCP2515、NXP的TJA1050等。
2.CAN收发器：CAN收发器是用于连接CAN控制器和物理总线的设备。
常用的CAN收发器包括Philips的TJA1040、NXP的TJA1042等。
3.CAN线缆：用于连接CAN节点之间的物理线路，需使用双绞线电缆，以保证信号的可靠传输。
四、CAN总线的软件配置1.CAN驱动程序：每个CAN节点都需要安装相应的驱动程序，以便与CAN 控制器进行通讯。
驱动程序需根据具体的CAN控制器型号进行选择和配置。
2.CAN协议栈：CAN协议栈是一组软件层，用于实现CAN协议的各种功能，如数据帧管理、错误处理等。
常用的CAN协议栈包括开源的SocketCAN（Linux 环境下）和PCAN-Basic API（PEAK-System环境下）。
3.CAN应用程序：应用程序通过调用CAN协议栈提供的API函数，实现具体的CAN通讯功能。
应用程序需根据具体的CAN节点需求进行编写和配置。
五、应用示例以汽车电子控制系统为例，说明CAN总线的应用。
单片机系统中的CAN总线接口技术讲解与实现
单片机系统中的CAN总线接口技术讲解与实现近年来，CAN总线接口技术在单片机系统中得到了广泛的应用。
CAN （Controller Area Network）总线是一种高速、实时性强的串行通信协议，特别适用于汽车电子、工业控制、机器人控制等领域。
它具有可靠性高、抗干扰能力强、扩展性好等优点，成为了单片机系统中常用的通信方式之一。
CAN总线接口技术的讲解：1. CAN总线基本原理:CAN总线由两根不同的线组成，分别是CAN_H和CAN_L线。
CAN_H线的电位高表示发生器状态，而CAN_L线的电位高则表示终端器状态。
CAN总线采用差分传输的方式，通过CAN_H和CAN_L线之间的差值来进行数据传输。
这种差分传输的方式不仅能够提高传输速率，而且能够抵抗电磁干扰。
2. CAN总线通信基本过程:CAN总线通信基本过程包括初始化、发送数据、接收数据和错误处理四个阶段。
在初始化阶段，需要配置CAN控制器和滤波器。
发送数据阶段中，发送节点将数据帧封装成CAN消息，并通过CAN总线发送给接收节点。
接收数据阶段中，接收节点监听CAN总线并接收数据帧。
错误处理阶段中，控制器会监测错误，并尽可能提供错误处理策略。
3. CAN帧结构:CAN总线传输的数据帧由四个部分组成：帧起始位（SOF），帧类型位（Control Field），数据域和校验码。
其中，帧起始位用于同步接收节点，帧类型位则用于指示数据帧或者远程帧。
数据域中存放了传输的具体数据，校验码用于检测数据的正确性。
4. CAN总线速率选择:CAN总线可以根据实际需求选择不同的传输速率。
常见的CAN总线速率有125kbps、250kbps、500kbps和1Mbps等。
选择合适的传输速率可以提高CAN总线系统的性能，但也会受到物理层限制。
CAN总线接口技术的实现：1. 硬件设计:实现CAN总线接口首先需要选择合适的单片机芯片，该芯片需要具备CAN控制器的功能。
接着，需要连接CAN控制器的引脚与CAN总线上的CAN_H和CAN_L线。
CAN总线详细教程
CAN总线详细教程CAN总线是一种高速串行通信协议，广泛应用于自动化控制系统、汽车电子、工业设备等领域。
它具有高速传输、可靠性强和抗干扰能力强等优点。
本篇文章将介绍CAN总线的基本原理、通信方式、帧格式以及应用示例等内容。
一、CAN总线基本原理CAN（Controller Area Network）总线是一种多主机、多从机的通信系统，包括一个主控器和多个节点。
主控器负责决定总线上的通信速率和优先级，节点之间的通信通过总线上发送和接收的消息进行。
二、CAN总线通信方式1.基于广播的通信方式：主控器发送的消息会被总线上的所有节点接收。
节点根据消息的标识符判断是否需要对其进行处理。
2.基于点对点的通信方式：主控器发送的消息只会被消息的接收者节点接收。
消息的接收者是通过消息的标识符来确定的。
在实际应用中，一般会结合这两种通信方式来实现复杂的通信需求。
三、CAN总线帧格式1.数据帧：用于实际传输数据。
数据帧包括标识符、控制字段、数据字段和校验字段等。
2.远程帧：用于请求节点发送数据。
远程帧只包括标识符和控制字段。
标识符用于标识消息的类型和优先级，控制字段用于进行错误检测和数据传输的控制。
数据字段包含要传输的数据，校验字段用于检测数据传输过程中是否出现错误。
四、CAN总线应用示例以汽车电子控制系统为例，介绍CAN总线的应用。
在汽车上，CAN总线被广泛应用于发动机控制、刹车系统、空调系统等各种电子控制单元之间的通信。
通过CAN总线，这些电子控制单元可以实现信息的共享和协同工作。
例如，发动机控制单元可以将发动机的运行状态通过CAN总线发送给其他控制单元，供其他控制单元进行相应的控制。
刹车系统可以通过CAN总线获取发动机控制单元的信息，判断是否需要进行制动操作。
空调系统可以根据发动机控制单元的信息，调整空调的工作状态等。
总结：CAN总线是一种高速串行通信协议，具有高可靠性和抗干扰能力强的特点。
它采用差分传输技术，实现多主机、多从机的通信。
can总线知识点介绍
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can总线协议讲解
can总线协议讲解以CAN总线协议讲解为题，我们将从什么是CAN总线协议、CAN总线协议的特点、CAN总线协议的应用以及未来发展趋势等方面进行讲解。
一、什么是CAN总线协议CAN（Controller Area Network）总线协议是一种广泛应用于汽车电子领域的串行通信协议。
它最初由德国Bosch公司在1986年开发，旨在解决汽车电子系统中各种控制单元之间的通信需求。
CAN总线协议基于串行通信方式，采用差分信号传输，能够在恶劣的电磁环境下保持良好的抗干扰性能。
二、CAN总线协议的特点1. 实时性：CAN总线协议具有很高的实时性，能够快速传输数据并及时响应，适用于对数据传输时延要求较高的场景。
2. 可靠性：CAN总线协议采用了循环冗余校验（CRC）机制，能够对数据进行校验，确保数据的完整性和准确性。
3. 抗干扰性：CAN总线协议采用差分信号传输，能够有效抵抗电磁干扰，保证数据传输的稳定性。
4. 灵活性：CAN总线协议支持多主机通信，可以连接多个节点，实现灵活的网络拓扑结构。
5. 易于扩展：CAN总线协议支持节点的动态加入和退出，方便系统的扩展和维护。
三、CAN总线协议的应用CAN总线协议广泛应用于汽车电子领域，主要用于车辆内部各种控制单元之间的通信。
具体应用包括以下几个方面：1. 发动机控制单元（ECU）：通过CAN总线协议与传感器、执行器等设备进行数据交互，实现对发动机的精确控制。
2. 刹车系统：CAN总线协议用于传输刹车系统的指令和状态信息，实现对刹车的精确控制和监测。
3. 仪表盘：CAN总线协议用于传输车辆的仪表盘显示信息，如车速、油量等。
4. 娱乐系统：CAN总线协议用于传输音频和视频数据，实现车载娱乐功能。
5. 安全系统：CAN总线协议用于传输安全系统的报警信息，如碰撞检测、防盗系统等。
四、CAN总线协议的未来发展趋势随着汽车电子技术的不断发展，CAN总线协议也在不断演进。
未来发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 高速化：为了满足更高的数据传输需求，CAN总线协议将向更高的传输速率发展，提高数据传输效率。
CAN总线原理及应用
CAN总线原理及应用CAN（Controller Area Network）总线是一种高速、可靠性强的实时通信总线，广泛应用于汽车、工业自动化、航空航天等领域。
本文将从CAN总线的基本原理、传输帧格式、错误检测和纠正机制、应用领域等方面进行详细介绍。
一、CAN总线的基本原理CAN总线采用串行通信方式，由两条差分信号线CANH和CANL构成。
其中，CANH和CANL两条线分别相互倒置，从而在传输数据时形成差分信号。
CAN总线采用仲裁机制，即多个节点同时发送数据时，按照优先级依次发送，避免多个节点同时发送导致的数据冲突。
二、CAN总线的传输帧格式CAN总线的传输帧由固定长度的报文组成，分为标准帧和扩展帧两种格式。
标准帧的数据长度为11位，扩展帧的数据长度为29位。
传输帧的基本结构包括起始位（SOF）、帧类型（FF）、数据标识符（Identifier）、数据长度码（DLC）、数据域（Data field）、校验位（CRC）和结束位（EOF）。
可以通过帧类型来区分标准帧和扩展帧，数据标识符用于标识发送数据的节点，数据长度码表示数据域的长度，校验位用于检测数据在传输过程中的错误。
三、CAN总线的错误检测和纠正机制为了保证CAN总线的高可靠性，CAN总线采用了重要的错误检测和纠正机制。
其中，CRC（Cyclic Redundancy Check）循环冗余校验码用于检测数据传输过程中的错误，通过比对接收到的CRC码和发送方预先计算的CRC码是否一致来判断数据的正确性。
此外，CAN总线还采用了错误报告机制，如错误标志、错误定位和错误状态等，方便节点检测和处理异常情况。
四、CAN总线的应用领域由于CAN总线具有高速、实时性好、抗干扰性强等特点，因此在很多领域都得到了广泛应用。
其中，汽车领域是CAN总线应用最为广泛的一个领域。
CAN总线在汽车中主要用于车载网络通信，如发动机控制、底盘控制、仪表盘和车门控制等。
此外，CAN总线还被广泛应用于工业自动化领域，如数控机床、机器人、智能仓储系统等。
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（低速应用）。
– 如今CAN总线在自动化领域中作为现场总线普遍使用。 – 任何官方应用需要向 Bosch 支付费用。
CAN 总线系统-历史
现状:
由于CAN总线的特点，得到了Motorola，Intel，Philip，Siemence，NEC等公 司的支持，它广泛应用在离散控制领域，其应用范围目前已不仅局限于汽车行业， 已经在自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、 机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域中得到了广泛应用。
CAN 总线-优点
各控制单元之间的所有信息都通过两根数据线进行交换—— CAN数据总线
通过该种数据传递形式，所有的信息，不管控制单元的多少和 信息容量的大小，都可以通过这两条数据线进行传递，能大规 模的减少系统的复杂性。
CAN 总线-优点
5 个控制器 10 个连接线
40-60 个控制器... 780-1000 个连接线
CAN-L =2.4V 电压差= 2.6V-2.4V =0.2V 逻辑“0”： CAN-H =3.5V
CAN-L =1.5V 电压差= 3.5V-1.5 =2.0V
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CAN 总线组成-硬件（导线信号）
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CAN 总线组成-硬件（导线信号）
差分传输抗干扰具有很强的能力
由于CAN-H线和CAN-L线是紧密 的放置在一起的，所以干扰脉冲 X就总是有规律地同时作用在两 条线上。
CANV
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CAN 总线组成-硬件（导线信号）
奔驰CAN总线电压信号 4.65 0.65
CAN-H的高电平为：4.65伏 CAN-H的低电平为：2.6伏 CAN-L的高电平为: 2.4伏 CAN-L的低电平为：0.65伏 逻辑“1”：CAN-H =2.6V
CAN 总线系统-基础概念
CAN 总线
串行 同步 半双工 CRC
CAN 总线系统-基础概念 位速率:指总线的通信传输速率，单位是位/秒(bit/s) 。
在CAN总线中一般用的单位是kbit/s 。
注意:CAN总线的最高位速率和通信距离相关。
CAN 总线组成
CAN 总线
硬件 软件
通信节点
CAN 总线组成
3. 全双工制式(Full duplex) 全双工制式是指通信双方均设有发送器和接收器，并且将信道划分为发送
信道和接收信道，两端数据允许同时收发，因此通信效率比前两种高。
A 发送
端 接收
全双工制式
接收 B 发送 端
CAN 总线系统-基础概念 串行通信的校验
串行通信的目的不只是传送数据信息，更重要 的是应确保准确无误地传送。因此必须考虑在通信 过程中对数据差错进行校验，因为差错校验是保证 准确无误地通信的关键。常用差错校验方法有奇偶 校验、累加和校验以及循环冗余码校验等。
模块控制器
CAN控制器
TX
RX
CAN收发器
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CAN 总线组成-软件
软件：就是通信规则，我们也称为通信协议。 例如：规定通信的速度是多快，规定通信的格式，规定通信的优先级等等。
CAN 总线-优点
CAN 总线-优点
带有三个中央控制单元和总线系统的车
CAN 总线-优点
（1）利用最少的传感器信号线来传递多用途的传感信号，车辆控 制更加精确、智能。
（2）电控单元和电控单元插脚最小化应用，节省有限空间。 （3）线束与接头更少，故障率低，检修方便，系统稳定性高。 （4）如果系统需要增加新的功能，仅需软件升级即可。 （5）各电控单元的监测器对所连接的CAN总线进行实时监测。
CAN总线详尽讲解
CAN 总线系统
Controller（控制器） Area（局域） Network（网络）
CAN Bus-控制器局域网络总线
CAN 总线系统-历史
历史:
– CAN是由 Bosch 和 Intel在八十年代末开发,用于连接客车和卡 车ECU的标准化的总线系统。
– CAN2.0标准在1991年发布，迄今沿用。 – 在1992年首先应用在Mercedes S-系列车中 (连接发动机和变
所谓并行通信是指数据的各位同时在多根数据 线上发送或接收。
串行通信是数据的各位在同一根数据线上依次 逐位发送或接收。
CAN 总线系统-基础概念
CAN 总线系统-基础概念 异步通信和同步通信
同步通信(Synchronous Communication) 同步通信是一种连续传送数据的通信方式，一次通信传送多个字符数据，称
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CAN 总线组成-硬件（导线信号）
差分传输抗干扰具有很强的能力
由于差动信号放大器总是用CAN-H 线上的电压（3.5V-X)减去CAN-L线上 的电压(1.5V-X)，因此在经过处理后, 差动信号中就不再有干扰脉冲了.
信号 = (3.5 - X) - (1.5 - X) = 2V
线路的改装和重新布置时必须要将一对CAN总线放置在一起。
2. 累加和校验
累加和校验是指发送方将所发送的数据块求 和，并将“校验和”附加到数据块末尾。接收方接 收数据时也是先对数据块求和，将所得结果与发送 方的“校验和”进行比较，若两者相同，表示传送 正确，若不同则表示传送出了差错。“校验和”的 加法运算可用逻辑加，也可用算术加。累加和校验 的缺点是无法检验出字节或位序的错误。
通过控制单元和辅助安全措施对传递信息的持续检查，可 以达到最低的故障率。 （6） CAN数据总线符合国际标准，以便于一辆车上不同厂家的 电控单元间进行数据交换。
CAN 总线系统-基础概念
数据总线:各个节点间进行数据通信的通道，即所
谓的信息高速公路。
CAN 总线系统-基础概念 多路传输:在同一个通道上或线路上同时进行多条
CAN 总线系统-基础概念
3. 循环冗余码校验(CRC)
循环冗余码校验的基本原理是将一个数据块看成 一个位数很长的二进制数，然后用一个特定的数去除 它，将余数作校验码附在数据块之后一起发送。接收 端收到该数据块和校验码后，进行同样的运算来校验 传送是否出错。
目前CRC已广泛用于数据存储和数据通信中，并 在国际上形成规范，市面上已有不少现成的CRC软件 算法。
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CAN 总线组成-硬件（导线信号）
舒适性CAN总线电压信号（大众）
CAN-H的高电平为：3.6伏 CAN-H的低电平为：0伏 CAN-L的高电平为: 5.0伏 CAN-L的低电平为：1.4伏 逻辑“1”：CAN-H =0V
CAN-L =5V 电压差= 0V-5V =-5V 逻辑“0”： CAN-H =3.6V
只是为了必要的数据交换 还能以此来实现必要的
原始网络
数据交换吗？
... ...
? ...
...
...
...
... ...
通过CANBUS-技术找到了 解决办法和可能性
... ...
... ...
...
...
... ...
CAN 总线-优点
各控制单元之间的所有信息都通过两根数据线进行交换—— CAN数据总线
CAN 总线组成-硬件（导线信号） 导线上的具体是什么样的电信号呢？
CAN总线上应该出现的只有0和1信号。 通过两条信号线上电压差的大小来表示0和1，即差分电压传输。
信号= CAN_H - CAN_L
CAN 总线组成-硬件（导线信号）
驱动性CAN总线电压信号（大众）
CAN-H的高电平为：3.5伏 CAN-H的低电平为：2.6伏 CAN-L的高电平为: 2.4伏 CAN-L的低电平为：1.5伏 逻辑“1”:CAN-H =2.6V
+1V
-1V ~0 V
产生的电磁波辐射相互抵消
CAN 总线组成-硬件（导线）
为了减少干扰， CAN-Bus的传输线采用双绞线，其绞距为20mm，截面积为 0.35mm2或0.5mm2 。
CAN 总线组成-硬件（导线）
修理要求： 修理时不能有大于50mm的线段不绞合。 修理点之间的距离至少要相隔100 mm，以避免干扰。
CAN 总线系统-基础概念
1. 奇偶校验
奇偶校验的特点是按字符校验，即在发送每个 字符数据之后都附加一位奇偶校验位(1或0),当设置 为奇校验时，数据中1的个数与校验位1的个数之和 应为奇数；反之则为偶校验。
奇偶校验只能检测到那种影响奇位数的错误， 比较低级且速度慢，一般只用在异步通信中。
CAN 总线系统-基础概念
CAN 总线-应用
目前世界上绝大多数汽车制造厂商都采用CAN总线来实现汽车内部控制系统之间的 数据通信。
CAN 总线-应用
CAN 总线为什么在汽车上得到了如此广泛 的应用呢？
CAN 总线-优点
在该例中，共需要5条数据线进行数据传递，也就是说，每项信息 都需要一个独立的数据线。 面临问题：如果传递信号项目多，还需要更多的信号传输线，这 样会导致电控单元针脚数增加、线路复杂、故障率增多及维修困 难。
信息的传输。
CAN总线使用的“时分多路传输”
CAN 总线系统-基础概念
二进制:二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。
二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。
60
00 111100
80
01 010000
CAN 总线系统-基础概念 串、行通信:
计算机与外界的信息交换称为通信。通信的基 本方式可分为并行通信和串行通信两种。
通信节点
数据传输终端 数据传输线
数据传输终端
CAN 总线组成-硬件（导线）
传输线:两条扭绞在一起的导线称为双绞线，两条导线分别
叫CAN-High和CAN-Low线，或者简称CAN-H和CAN-L。
CAN 总线组成-硬件（导线） 为什么要使用双绞线呢？生产麻烦还浪费材料。