CAN总线技术基础分析

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CAN总线基础知识

1．CAN总线是什么？CAN（Controller Area Network）是ISO国际标准化的串行通信协议。

广泛应用于汽车、船舶等。

具有已经被大家认可的高性能和可靠性。

CAN控制器通过组成总线的2根线（CAN-H和CAN-L）的电位差来确定总线的电平，在任一时刻，总线上有2种电平：显性电平和隐性电平。

“显性”具有“优先”的意味，只要有一个单元输出显性电平，总线上即为显性电平，并且，“隐性”具有“包容”的意味，只有所有的单元都输出隐性电平，总线上才为隐性电平。

（显性电平比隐性电平更强）。

总线上执行逻辑上的线“与”时，显性电平的逻辑值为“0”，隐性电平为“1”。

下图显示了一个典型的CAN拓扑连接图。

连接在总线上的所有单元都能够发送信息，如果有超过一个单元在同一时刻发送信息，有最高优先级的单元获得发送的资格，所有其它单元执行接收操作。

2．CAN总线的特点CAN总线协议具有下面的特点：1) 多主控制当总线空闲时，连接到总线上的所有单元都可以启动发送信息，这就是所谓的多主控制的概念。

先占有总线的设备获得在总线上进行发送信息的资格。

这就是所谓的CSMA/CR（Carrier Sense MultipleAccess/Collosion Avoidance）方法如果多个设备同时开始发送信息，那么发送最高优先级ID消息的设备获得发送资格。

2) 信息的发送在CAN协议中，所有发送的信息要满足预先定义的格式。

当总线没有被占用的时候，连接在总线上的任何设备都能起动新信息的传输，如果两个或更多个设备在同时刻启动信息的传输，通过ID来决定优先级。

ID并不是指明信息发送的目的地，而是指示信息的优先级。

如果2个或者更多的设备在同一时刻启动信息的传输，在总线上按照信息所包含的ID的每一位来竞争，赢得竞争的设备（也就是具有最高优先级的信息）能够继续发送，而失败者则立刻停止发送并进入接收操作。

因为总线上同一时刻只可能有一个发送者，而其它均处于接收状态，所以，并不需要在底层协议中定义地址的概念。

CAN总线基础

CAN总线基础
张宗哲
CAN总线的由来
CAN是Controller Area Net的缩写，即控制器局域网络
1980年，为了适应汽车减少线束数量和数据高速可靠通信的要求，BOSCH公司的工程师们开始设计新型串行总线，并于1986 年提出了CAN总线。
CAN总线的优势
数据传输速率高（相对），最高可达 1Mbit/s
2.5 超载帧
超载帧包括两个位场：超载标志和超载界定符。存在两种导致发送超载标志的超载条件：一、要求延迟下一个数据帧或远程帧的接收器的内部条件；二、在间隙场检测到显性位
2.6 帧间空间
数据帧、远程帧、出错帧或超载帧，均以称之为帧间空间的位场分开。而在超载帧和出错帧前面没有帧间空间，且多个超载帧前面也不被帧间空间分隔。
按照BOSCH CAN总线标准，将逻辑信号转换为标准中规定的电平，同时具有反馈功能。
常用的收发器如： NXP公司的TJA1050、 BOSCH公司CF160等
1.3 CAN总线电平
CAN总线采用两种互补的逻辑数值“显性” 和“隐性”。“显性” 数值表示逻辑“0”，而“隐性” 表示逻辑“1”。当总线上同时出现“显性”位和“隐性”位时，最终呈现在总线上的是“显性”位。CAN_H和 CAN_L表示CAN总线收发器与总线的两接口引脚，信号是以两线之间的“差分”电压形式出现。
帧间空间包括间歇场和总线空闲场，对于前面已经发送过报文的“错误被动”站还有暂停发送场。
间歇场由3个隐性位组成，间歇期间，不允许起动发送数据帧或远程帧。
空闲场可以是任意长度。
暂停发送场是指“错误被动”站在发送完一个报文后，在下一次发送前确定总线空闲。由8个隐性位组成。

CAN总线简介(2024版)

目前汽车上的网络连接方式主要采用2条CAN，一条用于驱动系统的高速CAN，速率达到500kb/s；另一条用于车身系统的低速CAN，速率是100kb/s。
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总线技术介绍

CAN总线技术介绍
CAN总线技术，也被称为Controller Area Network(CAN)，是一种广泛使用的低层次的工业总线，是一种高效的低成本高性能的汽车总线。

主要应用于车辆对信息和控制来说非常重要的多个电子设备之间的连接，用于传输信息，控制信号和多媒体信号等。

是一种以多路复用网络技术技术为基础，可以实现节点间信息和控制的互连网络，这种网络经常被用来实现车辆各组件之间的联动，实现多媒体的信号传输和各类信号的交互。

CAN总线技术也是一种多路复用网络技术，它在不同类型的节点之间传输信号和控制信号，实现节点之间互连，实现多媒体的信号传输和各类信号的交互。

CAN总线采用两线总线结构，通信线缆一般采用双绞线、单绞线或者光纤。

它的通信特性具有低延时、高速率、低成本、可靠性高等优点，可以满足现代车辆对节能、安全、可靠性要求。

（1）硬件：包括CAN总线收发器（Transceiver）、CAN总线线缆（Cable）及CAN总线连接线（Connector）。

（2）软件：主要是CAN 控制器（Controller）和CAN驱动软件（Driver）。

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。

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。

CAN 总线基础

-CANoe窗口与功能模块介绍
主要窗口介绍
跟踪窗口 -跟踪窗口的标准配置 >按时间顺序输出 >按时间顺序输出，周期更新 >固定位置输出，周期更新 >固定位置输出，周期更新
-CANoe窗口与功能模块介绍
主要窗口介绍
跟踪窗口 -跟踪窗口的列配置 >自由配置跟踪窗口的列 >自定义列 >并非所有的列都会有信息显示
有广播/多点传播能力。
- CAN总线的特点
CAN总线基础
——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。
节点数量不受协议限制，节点容易连接或断开。 ——通信速度根据整个网络的规模，可设定适合的通信速度。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。不同通信速度的子网之间的通信可以通过网关来切换。
CANoe的应用 -CANoe窗口与功能模块介绍
附加功能模块与过滤器
CANoe的应用 -CANoe窗口与功能模块介绍
附加功能模块与过滤器
发生器模块 -可指定发送列表 -可指定触发条件 -配置可保存为文件 -可单次或周期性触发
CANoe的应用 -CANoe窗口与功能模块介绍
附加功能模块与过滤器
发生器模块 -触发条件，可组合 >指定按键触发 >时间周期触发 >指定消息ID触发 -触发方式 >单次触发 >周期性触发
CANoe的应用 -CANoe窗口与功能模块介绍
主要窗口介绍
统计窗口 -分析消息频率 -统计报告 -直方条功能

CAN总线原理与应用基础

CAN总线原理与应用基础CAN（Controller Area Network）总线是一种高可靠性、高性能、实时性强的通信总线，广泛应用于汽车电子、工业控制、机器人等领域。

本文将从CAN总线的基本原理、应用领域以及优势等方面进行详细介绍。

一、CAN总线的基本原理CAN总线是一种串行通信总线，采用非归零码 NRZ（Non-Return-to-Zero）的编码方式。

它由两根线组成，分别是CAN-H（CAN高）和CAN-L （CAN低）。

CAN总线采用差分传输方式，即CAN-H和CAN-L之间的电压差代表了数据的值。

CAN总线的通信速率可以达到1Mbps，具有很高的传输效率。

CAN总线采用了CSMA/CD（Carrier Sense MultipleAccess/Collision Detection）的冲突检测机制，保证了多个节点同时发送数据时不会产生冲突。

当一个节点要发送数据时，首先会监听总线上的电平，如果检测到总线上没有数据传输，则将数据发送出去。

如果多个节点同时发送数据，会发生冲突，此时节点会停止发送数据，并等待一个随机时间后再次发送，以避免冲突。

CAN总线还具有差错检测和纠正的功能。

每个CAN帧都附带有一个CRC（Cyclic Redundancy Check）校验码，接收节点会对接收到的数据进行校验，如果校验失败，则会发送错误帧。

此外，CAN总线还支持错误传播，即如果一个节点发送了错误的数据，其他节点会通过错误帧检测到错误，并进行相应的处理。

二、CAN总线的应用领域1.汽车电子：CAN总线最早应用于汽车电子领域，用于连接汽车内部的各个电子控制单元（ECU），如发动机控制单元、仪表盘、防抱死制动系统等。

CAN总线可以实现这些控制单元之间的数据交换和协调，提高汽车的性能和安全性。

2.工业控制：在工业控制领域，CAN总线被广泛应用于PLC（可编程逻辑控制器）、传感器、执行器等设备之间的通信。

CAN总线可以实现实时的数据传输和控制，提高工业自动化系统的可靠性和性能。

CAN总线基础知识

四、CAN 四、CAN 有哪些技术特点？
CAN控制器局部网主要特征 CAN控制器局部网主要特征 ---工业级总线式串行通信网络标准 ---多主站依据优先权进行总线访问 ---无破坏性的基于优先权的仲裁 ---借助接收滤波的多地址帧传送 ---远程数据请求 ---数据通信配置灵活性 ---数据通信高实时性 ---数据通信高可靠性 ---全系统数据相容性 ---错误检测和出错信令 ---发送期间若丢失仲裁或由于出错而遭破坏的帧可自动重发送 ---暂时错误和永久性故障接点的判别以及故障节点的自动脱离
一、什么是CAN 一、什么是CAN ?
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。例如，当使用Philips P82C250作为CAN收发器时，同一网络中允许挂接110个节点。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是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到10Km时，CAN 仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。由于CAN总线具有很高的实时性能，因此，CAN已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。

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基础知识

CAN基础知识CAN总线是一种数据通信协议，也叫做控制区域网络，它最早被用于汽车领域中的电子控制单元之间的通信。

CAN总线是一种串行通信协议，它具有高可靠性、实时性和高效性等优势。

在现代工业自动化、机器人、航空、航天、军事、医疗和智能家居等领域也有广泛应用。

CAN总线协议的特点：1. 帧结构：CAN总线采用的是分布式控制器结构，总线上的每个设备都可以发送和接收数据。

数据以帧为单位进行传输，一帧数据包括控制信息（例如优先级、长度、发送和接收地址等）和实际数据内容。

帧的结构简单、信息量丰富。

2. 速率：CAN总线的数据传输速率可以达到1Mbps，对于实时性要求高的应用具有很大的优势。

3. 冲突检测：CAN总线采用一种称之为“非破坏性位多投票”机制来解决冲突问题。

当总线上有两个或以上的设备同时发送数据时，位值不同的设备会获得主控权，而位值相同的设备需要继续发送，直到识别出哪个设备获得主控权。

4. 失败机制：当CAN总线上的某个节点出现故障或断开连接时，系统可以及时识别并且调整其它设备的优先级，保证整个系统的可靠性。

5. 远程帧：CAN总线还提供了远程帧的功能，允许设备主动请求数据或汇报错误，从而保障系统的高效性和可控性。

6. 兼容性：CAN总线的协议是开放标准，任何一个符合协议规范的设备可以接入总线，这样就可以保证系统的兼容性和扩展性。

目前，CAN总线的三个主要版本是CAN 2.0A、CAN 2.0B和CAN FD。

CAN 2.0A和2.0B是较早的版本，最大区别在于帧ID的长度和规定。

CAN FD（FlexRay数据链路）是一种新的高速CAN总线协议，可以提供更高的数据传输速率和更大的数据传输容量。

在汽车领域中，CAN总线已成为电子控制单元之间通信的标准协议，包括发动机控制模块（ECM）、变速器控制模块（TCM）、刹车系统、空调系统和仪表盘等。

此外，CAN总线还广泛用于工业自动化领域中的控制系统，如PLC、机器人控制系统、工业网络等。

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总线原理与应用基础

CAN总线原理与应用基础CAN总线（Controller Area Network）是一种多控制器通信协议，广泛应用于汽车电子、工业自动化和其他领域的实时通信系统。

CAN总线的原理与应用基础包括物理层、数据链路层和应用层三个方面。

物理层是CAN总线的最底层，用于传输电信号。

CAN总线使用差分信号传输，即利用两根线分别传输CAN_H和CAN_L两个信号。

CAN_H和CAN_L之间的电压差为2V，CAN_H为高电平，CAN_L为低电平。

这种差分传输方式能够抵抗干扰噪声，并提供良好的通信质量和稳定性。

数据链路层是CAN总线的核心部分，用于实现节点之间的高效通信。

CAN总线采用CSMA/CR（Carrier Sense Multiple Access withCollision Resolution）的访问机制。

节点在发送数据前检测总线是否闲置，如果闲置则发送数据；如果检测到总线中有节点正在发送数据，则等待该节点发送完毕后再发送。

若多个节点同时发送数据导致冲突，CAN总线使用位决策算法进行冲突解决。

数据链路层还包括帧格式的定义和错误检测与纠正机制。

CAN总线数据帧分为标准帧和扩展帧两种格式。

标准帧包括ID优先级、数据长度码和数据域等组成部分，总长度为11位。

扩展帧增加了消息标识码的长度，总长度为29位。

CAN总线还使用CRC（循环冗余检验）和ACK（确认）机制来检测和纠正传输过程中的错误。

应用层是CAN总线的最上层，用于定义具体应用场景下的数据传输协议和通信规则。

不同的应用场景需要定义不同的数据内容和帧格式。

例如，在汽车电子中，CAN总线应用层定义了诸如引擎控制、仪表盘显示、安全气囊等功能的通信协议。

在工业自动化中，CAN总线应用层定义了诸如传感器数据采集、控制指令传输等功能的通信协议。

CAN总线在汽车电子领域有着广泛的应用。

它能够同时连接多个电子控制模块，实现实时高效的数据传输和控制。

通过CAN总线，不同的模块可以实现相互之间的通信和协调工作。

can总线知识点介绍

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汽车CAN总线技术及故障分析

汽车CAN总线技术及故障分析CAN总线技术是一种现代汽车中用于通信的标准协议，它可以实现车载电子设备之间的有效通信和数据交换。

CAN总线技术已经成为了现代汽车电子控制系统的主要通信方式。

本文将介绍CAN总线技术的基础知识、应用场景、以及常见的故障分析。

一、CAN总线技术基础知识1.CAN简介CAN（Controller Area Network）总线是欧洲汽车制造商联合开发的一种标准通信协议。

它的特点是稳定可靠、数据传输速率高，可以同时传输多个节点的信息。

2.CAN总线的组成CAN总线由总线、控制器和节点组成。

总线是一根双绞线，连接着所有节点，通过总线将信息传递给各个节点。

控制器是负责对总线上的数据进行传输和处理的设备，控制器可以主动发数据，也可以被动接收数据。

节点是连接在总线上的各种设备，它们可以接收和发送信息。

CAN总线基于广播通讯的方式，它不需要主从节点，各个节点都具有同样的权利来发送和接收信息。

当一个节点需要发送信息时，它会抢占总线，如果其他节点正在传输数据，那么该节点就会等待。

一旦总线被空闲了，该节点就可以把信息发送出去。

CAN总线技术在汽车电子控制系统中具有以下优势：（1）数据传输速率高：CAN总线的数据传输速率可以高达1 Mb/s。

这使得CAN总线可以实现高速数据传输，从而提高了系统的实时性。

（2）通信可靠性高：CAN总线的通信协议采用了差分信号传输技术和冗余技术，这使得CAN总线具有较强的抗干扰能力和误码率。

（3）支持多节点：CAN总线可以支持多节点，可以连接多个传感器和执行器，实现电子控制系统内各个部件之间的信息共享和协同工作。

二、CAN总线应用场景CAN总线技术已经在汽车电子控制系统中得到了广泛的应用。

其中，以下是比较常见的应用场景：1.发动机管理系统：CAN总线可以连接各种传感器和执行器，如氧传感器、喷油嘴、节气门等。

通过CAN总线相互通信，从而实现发动机的良好工作状态。

2.制动系统：CAN总线可以连接制动传感器和制动执行器等，可以实现制动系统控制和信息交换。

CAN基础知识3篇

CAN基础知识第一篇：CAN总线介绍及基本特性CAN（Controller Area Network）总线，是一种串行通信总线，广泛应用于建筑自动化、工业自动化、汽车电子和其他控制领域。

CAN总线的优势在于其高速性、高可靠性和实时性能。

本文将介绍CAN总线的基本特性，包括CAN的基本架构、CAN的帧格式和通讯协议、CAN的通讯速率和传输距离，以及常用的CAN总线标准和应用场景。

1. CAN总线架构CAN总线的基本架构由控制器、节点、总线和转换器组成。

其中，控制器负责CAN通讯协议的实现，节点通过总线与控制器进行通讯，并根据通讯协议执行相应的功能。

总线是连接控制器和节点的传输介质，通常采用双绞线作为传输介质，以保证传输信号的可靠性。

转换器主要负责将CAN总线转换为其他串行通讯协议或者其他传输介质。

2. CAN帧格式和通讯协议CAN总线通讯采用基于帧的数据传输方式，每一帧包含一个控制帧和若干个数据帧。

控制帧用于驱动CAN总线工作，包含开始、结束、错误等信息，数据帧用于传输节点之间的数据。

CAN总线通讯协议采用事件驱动机制，控制帧在总线上产生中断事件，通知节点进行相应的操作。

节点产生数据帧时，需要先向控制器进行请求，控制器则决定该帧是否能够传输。

3. CAN总线通讯速率和传输距离CAN总线通讯速率通常在1Mbps到1Kbps之间，不同的CAN总线标准也有所不同。

例如，CAN2.0B标准规定了1Mbps和500Kbps两种通讯速率。

CAN总线的传输距离基于总线的负载和传输介质的质量而定，一般而言，CAN总线的传输距离约为40m至500m之间。

4. CAN总线标准和应用场景目前常用的CAN总线标准有CAN 2.0A、CAN 2.0B、CAN FD等。

CAN 2.0A和CAN 2.0B协议是基于11位标识符的，而CAN FD协议则支持29位标识符和更高的带宽传输。

CAN总线广泛应用于汽车电子、建筑自动化、工业自动化等领域。

CAN总线技术基础

显性电平隐性电平总线支持的最大节点数目由上表可以看出，常用的两款CAN驱动芯片支持的总线节点数目都可以满足整车CAN节点需求，这不是问题。

总线长度的思考影响总线长度的主要因素：（1）CAN总线通信的应答机制，即成功接收到一帧报文的节点必须在应答场的”应答间隙“期间发送一位“显性位”表示成功接收到一帧数据如：通信速率为250Kbit/s，传送一个bit所需时间为：1/250×1000 = 4μ那么，该信号在总线上的延时时间必须小于（2μ？）才能保证发送节点成功的在应答间隙期间接收到该“显性电平”。

任何一根导线都可以简化为左图所示的电路模型，可以看到，其中既有电感又有电容，因此，电流在其中传输并不是光速，而是需要一定的时间。

对于双绞线而言，信号在其中的传播延时时间约为，5ns/m（典型值）。

当通信速率达到1Mbit/s时，40m的总线长度，延时时间就达到200ns，而允许延时时间为600ns左右，还是不能不考虑的！注意后面同步的概念总线长度的思考由上面的分析可知：总线通信速率越高，通信距离越短，对物理传输线的要求就越高，在双绞线、屏蔽线还是其他的传输线选择上，通信速率是一个很关键的参数。

影响总线长度的其他因素：（1）信号在节点ECU内部的延时时间（2）振荡器的容差（各个节点ECU内部晶振频率的差别）这些因素加起来就形成了CAN总线通信中总的信号延时。

CAN总线的硬件抗干扰（1）共模电感作用：共模电压有较大的感抗，差模电压感抗为零，相当于电感滤波。

对共模电流有较大的阻碍作用。

CAN总线的硬件抗干扰（2）1 终端电阻终端电阻120欧姆并非固定不变，这跟使用的导线有关！ISO11898的推荐值何为CAN控制器？CAN控制器主要实现了两部分的功能，1：数据链路层的全部功能；2：物理层的位定时功能也就是BOSCH CAN 2.0A/B中规定的部分总线长度的限制——位定时、同步CAN总线控制器按照时间片的概念将每一个bit的时间划分成了n个时间片。

can总线知识点

can总线知识点一、Can总线简介1.Can总线的发展历程Can总线（控制器局域网，Controller Area Network）最早由德国的Robert Bosch GmbH公司于1980年代研发，用于汽车电子设备的通信。

随着技术的不断发展，Can总线逐渐成为了一种广泛应用于各个领域的通信协议。

2.Can总线的应用领域Can总线起初主要用于汽车电子设备之间的通信，如发动机控制、刹车系统、仪表盘等。

如今，Can总线已广泛应用于工业自动化、智能建筑、医疗设备、交通运输等多个领域。

二、Can总线的基本原理1.Can总线的通信模式Can总线采用多主通信模式，即网络中的每个节点（设备）都可以主动发送或接收数据，不存在固定的主从关系。

通过这种方式，保证了通信的实时性和高效性。

2.Can总线的数据传输速率Can总线的数据传输速率一般在1Mbps左右，适用于实时性要求较高的场景。

同时，Can总线支持高速、中速和低速三种传输速率，可以根据实际应用需求进行选择。

三、Can总线的硬件结构1.Can控制器Can控制器是Can总线的核心部分，负责处理报文发送、接收、错误检测等功能。

常见的Can控制器有82C200、82C500等。

2.Can总线驱动器Can总线驱动器负责将Can控制器发出的信号转换为实际的电信号，驱动Can总线传输。

常见的Can总线驱动器有TJA1020、MCP2003等。

3.Can总线传输介质Can总线的传输介质主要有两种：一种是双绞线，另一种是光纤。

双绞线传输速率较低，但成本较低；光纤传输速率较高，但成本较高。

四、Can总线的软件协议1.Can总线的报文格式Can总线的报文格式包括起始符、仲裁字段、控制字段、数据字段、CRC 字段、应答位和结束符。

其中，仲裁字段包含了发送优先级，保证了高优先级的消息优先发送。

2.Can总线的通信规则Can总线的通信规则主要包括报文发送、报文接收、错误检测与处理等方面。