CAN现场总线的基础知识
CAN总线原理介绍
CAN总线原理介绍一.现场总线简介1、现场总线的概念:现场总线是应用在生产现场,在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统。
也被称为开放式的数字化多节点通信的底层控制网络。
现场总线作为智能设备的联系纽带，把挂接在总线上的作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及控管一体化的综合自动化功能。
2、几种较有影响的现场总线技术：基金会现场总线(FF-Foundation Fieldbus)，Lonworks，PROFIBUS，HART，CAN现场总线是几种较重要的现场总线技术。
二.CAN总线技术:1、CAN 总线简介:CAN（Controller Area Network）－控制器局域网。
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。
CAN总线最早是由德国Bosch公司在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、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，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，循环冗余校验，优先级判别等项工作。
2、CAN总线技术的主要特点：⑴多主站依据优先权进行访问。
CAN为多主方式工作，网络上的任一节点在任何时候都可以主动地向网络上的其他节点发送信息。
⑵采用短帧传送。
CAN采用短帧结构，废除了对传统的站地址编码，而是对通讯数据进行编码。
每帧数据信息为０∽８个字节，具体长度由用户决定。
⑶无破坏基于优先权的仲裁。
当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动的退出总线发送，而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，从而大大节省了总线冲突时间。
⑷借助接收滤波的多地址帧传送。
CAN只需通过报文滤波即可实现点对点，一点对多点以及全局广播等几种方式来传输数据，无需专门的“调度”。
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。
现场总线技术第四章CAN总线详解
第1章 现场总线概述
CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤， 选择灵活。
CAN器件可被置于无任何内部活动的睡眠方式 相当于未连接到总线驱动器 可降低系统功耗 其睡眠状态可借助总线激活或者系统的内部 条件被唤醒。
第1章 现场总线概述
CAN简介
最初为汽车测控数据通信而设计的CAN ， 现已在多领域被广泛采用 航天、电力、石化、冶金、纺织、造纸、
仓储等行业 火车、轮船、机器人、楼宇自控、医疗器
械、数控机床、智能传感器、过程自动 化仪表等
第1章 现场总线概述
CAN的主要技术特点
CAN网络上的节点不分主从 任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其 他节点发送信息，通信方式灵活
第1章 现场总线概述
CAN通信控制器SJA1000
接收缓冲器（ＲＸＢ,ＲＸＦＩＦＯ）: 是 ＣＰＵ和接收滤波器之间的接口, 用来存 储从ＣＡＮ总线收到并接收的报文。接收 缓冲器FIFO共６４字节长。其中有１３ 字节的窗口可供ＣＰＵ访问。在ＣＰＵ处 理一个报文的同时，由这个ＦＩＦＯ继续 接收其它正在到来的报文
第1章 现场总线概述
SJA1000的应用电路
SJA1000与以下芯片或电路组合，构成CAN应用节点
微控制器CPU 总线收发器 晶振、电源、复位电路 其它测量控制电路
第1章 现场总线概述 SJA1000的应用电路
第1章 现场总线概述
其它与CAN通信相关的器件
INTEL 82527CAN通信控制器，支持CAN 2.0B 规范
CAN采用非破坏性的总线仲裁技术(载波监听 多路访问、逐位仲裁)
CAN网络上的节点具有不同的优先级，
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。
can总线知识点
can总线知识点
摘要：
1.can总线简介
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。
can总线具有高速、高可靠性、强实时性、低成本等优点，因此在汽车、工业自动化、智能建筑、医疗设备等领域得到了广泛的应用。
can总线的特点是采用多主控制结构，所有节点都可以主动发送或接收消息，不存在固定的主从关系。
can总线采用位级别的仲裁机制，确保了在多个节点同时发送消息时，总线上不会出现数据冲突。
此外，can总线还具有错误检测和处理功能，能够自动检测并纠正错误，从而保证了通信的可靠性。
can总线的工作原理是，首先将数据按位编码，然后通过定时器进行分时发送。
接收节点在接收到数据后，会对其进行解码和处理。
can总线采用两线制传输，即数据线和信号线，通过电平变化来表示数据。
此外，can总线还具有扩展功能，可以通过中继器扩展总线长度。
can总线在汽车领域的应用最为广泛，主要用于汽车电子设备的通信和控
制。
例如，can总线可以用于传输发动机、制动、转向等系统的实时数据，实现汽车的智能控制。
此外，can总线在工业自动化领域也有广泛应用，如用于工厂生产线的自动化控制、智能楼宇的安防系统等。
随着物联网技术的发展，can总线的应用领域也在不断扩大。
在未来，can 总线将继续在智能交通、智能家居、智能医疗等领域发挥重要作用。
CAN现场总线的概念和其相关协议
因为CAN总线旳特点，其应用范围目前已不但局限于汽车行业，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。
8．故障界定
CAN 节点能够把永久故障和短暂扰动区别开来。故障旳节点会被关闭。
9．总线值
CAN总线具有两种逻辑状态，隐性和显性。显性表达逻辑”0”,隐性表达逻 辑”1”。显性状态下，VCAN-H和VCAN-L两者差分电压不小于2V。隐性状态下， VCAN-H和VCAN-L两者电压差为0。 “显性”位和“隐性”位同步传送时，总线旳 成果值为“显性”。例如，在总线旳“写与”执行时，逻辑0代表“显性”等级， 逻辑1代表“隐性”等级。
基本术语
6．仲裁
只要总线空闲，任何单元都能够开始发送报文。具有较高优 先权报文旳单元能够取得总线访问权。假如2个或2个以上旳单元 同步开始传送报文，那么就会有总线访问冲突。
仲裁旳机制确保了报文和时间均不损失。当具有相同辨认符 旳数据帧和远程帧同步初始化时，数据帧优先于远程帧。仲裁期 间，每一种发送器都对发送位旳电平与被监控旳总线电平进行比 较。假如电平相同，则这个单元能够继续发送。假如发送旳是一 “隐性”电平而监视旳是一“显性”电平（见总线值），那么单 元就失去了仲裁，必须退出发送状态。
速率最高可达1Mbps（此时通信距离最长为40m）。
CAN旳特点
节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达110个；报 文标识符可达2032种（CAN2.0A），而扩展原则 （CAN2.0B）旳报文标识符几乎不受限制
CAN总线入门介绍资料
CAN总线本章我们主要介绍的是红龙103开发板的外设CAN总线通信及原理，学习本章可以了解到CAN多机通信原理，及使用上位机进行调试。
1、CAN总线简介CAN是控制器局域网络(Controller Area Network)的简称，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的，并最终成为国际标准。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
通信速率最高可达1Mbps。
CAN总线特点：(1)数据通信没有主从之分，任意一个节点可以向任何其他(一个或多个)节点发起数据通信，靠各个节点信息优先级先后顺序来决定通信次序，高优先级节点信息在134μs通信;(2)多个节点同时发起通信时，优先级低的避让优先级高的，不会对通信线路造成拥塞;(3)通信距离最远可达10KM(速率低于5Kbps)速率可达到1Mbps(通信距离小于40M)；(4)CAN总线传输介质可以是双绞线，同轴电缆。
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，多主多从或者各个节点平等的现场中使用。
CAN总线是基于报文的协议，CAN总线上报文所包含的内容只有优先级标志区和欲传送的数据内容。
所有节点都会接收到在总线上传送的报文，并在正确接后发出应答确认。
至于该报文是否要做进一步的处理或被丢弃将完全取决于接收节点本身。
一旦有新的节点接入到总线中，它就开始接收信息，判别信息标识，然后决定是否作处理或直接丢弃。
报文中的位流是按非归零码的方法编码的，即一个完整的电平要么是显性（逻辑0），要么是隐性（逻辑1）。
在隐性状态下，CAN_H和CAN_L被固定于平均电压电平，Vdiff近似为零。
在总线空闲或隐性位期间发送隐性状态。
显性状态以大于最小阀值的差分电压表示，其电气特性如下：其报文有两种不同的帧格式，不同之处为识别符场的长度不同：具有11位识别符的帧称之为标准帧；而含有29位识别符的帧为扩展帧。
构成一帧的帧起始、仲裁场、控制场、数据场和CRC序列均借助于位填充规则进行编码，当发送器在发送的位流中检测到5位连续的相同数值，将自动的在实际发送的位流中插入一个补码位。
can现场总线的基本原理 -回复
can现场总线的基本原理-回复CAN（Controller Area Network，控制器局域网络）现场总线是一种广泛应用于汽车和工业领域的串行通信协议。
它是由德国公司Bosch在20世纪80年代开发的，目的是为了满足汽车领域的通信需求，如实时性、可靠性和高效率等。
CAN现场总线的基本原理包括物理层、数据链路层和应用层。
下面我们一步一步来了解CAN现场总线的基本原理。
首先，我们来了解CAN现场总线的物理层。
CAN现场总线使用两根线，分别为CAN-High（CAN高线）和CAN-Low（CAN低线）。
这两根线通过终端电阻连接，形成一个环形拓扑网络。
CAN-High和CAN-Low线上的电压差被定义为CAN总线的状态，分别表示逻辑“0”和逻辑“1”。
这种差分方式的传输可以有效抵抗噪声和干扰，提高了通信的可靠性。
此外，CAN现场总线还采用了非归零编码（Non-Return-to-Zero，NRZ）和数据位定时技术，确保了数据的准确传输。
接下来，我们探讨CAN现场总线的数据链路层。
CAN现场总线使用了一种基于事件的优先级访问协议，即仲裁机制。
每个节点都有一个唯一的标识符（Identifier），用于表示其消息的优先级。
当多个节点同时发送消息时，根据仲裁机制决定哪个节点可以优先发送。
仲裁机制基于标识符的比较，较小标识符的节点优先级更高。
通过这种方式，CAN现场总线可以有效地处理多节点并发通信的问题。
在仲裁过程中，标识符的位数越多，节点的优先级越高。
在仲裁机制之后，节点可以开始发送数据帧。
数据帧由四个部分组成：帧起始符（SOF）、标识符（ID）、数据域（Data）和校验（CRC）。
帧起始符标志着帧的开始，标识符用于区分不同的消息类型，数据域存放实际的数据，校验用于检测数据的完整性。
数据帧的长度可以根据需要进行调整，最大长度为8字节。
此外，CAN现场总线还支持远程帧（Remote Frame），用于请求节点发送数据。
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-bus现场总线基础教程【第1章】现场总线CAN-bus-CAN-bus物理层(2)
文库资料 ©2017 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd.第1章 现场总线CAN-bus1.1 CAN-bus 物理层物理层主要是完成设备间的信号传送，把各种信息转换为可以传输的物理信号（通常为电信号或光信号），并将这些信号传输到其他目标设备。
基于该目的，CAN-bus 对信号电平、通信时使用的电缆及连接器等做了详细规定。
CAN-bus 由ISO 标准化后发布了两个标准，分别是ISO11898（125kbps~1Mbps 的高速通信标准）和ISO11519（小于125kbps 的低速通信标准）。
这两个标准仅在物理层不同，在数据链路层是相同的。
1.1.1 CAN 收发器与信号电平位于CAN-bus 物理层的器件要完成逻辑信号与电缆上物理信号的转换，该器件被称为收发器，其外形如图1.1所示。
图1.1 CAN 收发器的引脚与实物图CAN-bus 使用两根线缆进行信号传输，如图1.2所示，这两根线缆的名称分别为CAN_High 和CAN_Low （简称CAN_H 和CAN_L ）。
CAN 收发器根据两根线缆之间的电压差来判断总线电平，这种传输方式被称为差分传输。
线缆上传输的电平信号只有两种可能，分别为显性电平和隐性电平，其中显性电平代表逻辑0，隐性电平代表逻辑1。
ISO11898和ISO11519-2电信号数据对比如表1.1所示。
表1.1 ISO11898和ISO11519-2电信号数据对比图1.2 双绞线文库资料 ©2017 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd.双绞线（屏蔽/非屏蔽）双绞线（屏蔽/非屏蔽）CAN-bus 采用双绞线连接，并配合差分传输方式，可以有效的抑制共模干扰。
共模干扰是指信号线上的干扰信号的幅度和相位都相同，如图1.3所示。
例如通信电缆被一个电磁脉冲辐射了，根据中学的物理知识我们知道交变的磁场能感应出产生交变的电场，反映在信号电位上就是出现了瞬间的电压跌落或尖峰。
《现场总线技术及应用》课件7CAN总线
③ 恢复管理：发送期间，对于丢失仲裁或被错误 干扰的帧，LLC子层具有自动重发送功能，在发 送成功完成前，帧发送服务不被用户认可。
MAC子层
(7)出错误管理逻辑(EML)：按照CAN协议进行 传输层出错界定。
2、SJA1000的寄存器结构及地址分配表
3、SJA1000的工作原理与硬件接口电路
发送缓冲区用于存贮由微处理器至SJA1000的发送报 文，它可分为描述符和数据场，发送缓存器可借助微控 制器写入或读出。描述符为两个字节：包括标识符、远 程发送请求位（RTR）和数据长度码（DLC）。数据场 为8个字节空间，存贮0～8个数据。
⑶接收缓存器0和1(RXB、RXFIFO)：均由10个字节组成， 交替存贮由总线接收到的报文，当一个缓存器被分配 给CPU，位流处理器可以对另一个进行写操作。
⑷接收过滤器(ACF): 将接收到的标识符与接收过滤寄 存器中的内容比较，并决定是否接受该条消息。如果 该条消息通过接收测试，则将其存入接收缓冲器。
时钟分频寄存器控制SJA1000向CPU输出CLKOUT频率。
SJA1000由微处理器通过8位地址数据复用总线 和基本读写控制信号进行控制。SJA1000的中断 请求信号INT连至微处理器的外部中断输入端， CAN控制器可通过中断进行数据通信。
在网络通信中所涉及的数据链路层和物理层的操 作由SJA1000芯片自动完成，无需微处理器的干 预。例如总线的定时与同步、总线的仲裁、CRC 与其它填充位的插入等均由SJA1000自动完成。
第二节 CAN技术规范
一种多主总线，采用OSI的三层网络结构——物理 层、数据链路层和应用层。
can现场总线的基本原理 -回复
can现场总线的基本原理-回复CAN（Controller Area Network）现场总线是一种较为广泛应用于工业、汽车电子和机器设备领域的通信协议，它能够实现多设备之间的高速数据传输。
本文将以CAN现场总线的基本原理为主题，分步介绍其工作原理和应用。
第一步：背景介绍CAN现场总线最初是由德国的罗伯特·博丁和阿贝尔·哈斯特特在1983年提出的，旨在应用于汽车电子领域。
其后发展迅速，并逐渐扩展到工业和机器设备控制领域。
CAN总线通过在多个设备之间传递消息来实现数据的高速共享，从而提高系统的性能和可靠性。
第二步：基本构成CAN现场总线由以下几个核心组件构成：1. CAN控制器：负责管理总线上的数据传输和接收。
它实际上是一块集成电路芯片，可以通过硬件或软件方式进行编程和配置。
2. CAN收发器：用于将数字信号转换为物理信号，并在总线上进行数据传输。
3. 总线电缆：连接各个设备的传输介质，通常使用双绞线进行数据传输。
4. 总线拓扑：总线的物理结构，可分为总线型、星型和网状型等多种形式。
第三步：工作原理CAN现场总线基于事件驱动的方式进行通信，其中一个或多个设备可以主动发送消息，而其他设备则可以被动地接收消息。
具体而言，CAN总线的工作原理如下：1. 确定发送优先级：每个设备发送消息时，都会附加一个唯一的标识符，并具有不同的优先级。
低优先级的消息将会被高优先级的消息所覆盖。
2. 争用检测：当两个或多个设备同时发送消息时，会发生争用，CAN总线的监听器会检测到这种争用并通过优先级来决定发送消息的设备。
3. 帧传输：发送设备将消息转换为CAN帧，并通过总线发送。
CAN帧包含数据、标识符和校验码等信息，以确保数据的完整性和可靠性。
4. 错误检测与纠正：CAN总线具有强大的错误检测和纠正功能，可以在一定程度上保证数据的可靠性。
它使用循环冗余校验（CRC）算法来检测和纠正错误，并丢弃无效的数据。
CAN现场总线介绍
与以太网不同当多个数据帧同时在网络上
传输时采用非破坏 性位序列仲裁，最高优
先级的报文获得总线访问权
位序列仲裁
CAN报文的优先级由标识符值决定
报文的标识符的数值在系统设计的初始阶段分配
不同节点不允许发送相同ID报文（远程帧除外）
标识符数值越小，优先级越高。总线冲突通过非
破坏性位序列仲裁解决。位仲裁采用“线与”机
通信协议。
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。
支持CAN协议的公司有Intel 、Motorola 、Philips 、
Siemens、NEC、Honeywell等公司。
CAN与EMI
CAN对于电磁干扰（EMI）不敏感
标准化规定
高速CAN与低速CAN的电平信号
高速CAN与低速CAN网络拓扑
ISO 11898
ISO 11898-1
ISO 11898-2
低速CAN物理层标准
ISO 11898-4
高速CAN物理层标准
ISO 11898-3
CAN总线数据链路层标准
设备规范为设备增加了设备相关的类行为
CAL(CAN Application Layer)
CAL（CAN Application Layer）协议是目前
基于CAN的高层通讯协议中的一种，提供
了4种应用层服务功能
CMS (CAN-based Message Specification)
CAN总线基础知识学习笔记
CAN总线基础知识学习笔记依照瑞萨公司的《CAN入门书》的组织思路来学习CAN通信的相关知识，并结合网上相关资料以及学习过程中的领悟整理成笔记。
好记性不如烂笔头，加油！1 CAN的一些基本概念1.1 什么是CAN总线CAN 是Controller Area Network 的缩写，是ISO 国际标准化的串行通信协议。
通俗来讲，CAN总线就是一种传输数据的线，用于在不同的ECU之间传输数据。
CAN总线有两个ISO国际标准：ISO11898 和ISO11519。
其中：ISO11898 定义了通信速率为125 kbps～1 Mbps 的高速CAN 通信标准，属于闭环总线，传输速率可达1Mbps，总线长度≤40米。
ISO11519 定义了通信速率为10～125 kbps 的低速CAN 通信标准，属于开环总线，传输速率为40kbps时，总线长度可达1000米。
Tips: ：又称为总线的通信速率，指的是位速率。
或称为比特率（和波特率不是一回事），表示的是：单位时间内，通信线路上传输的二进制位的数量，其基本单位是bps 或者b/s (bit per second)。
1.2 CAN的拓扑结构下图中，左边是高速CAN总线的拓扑结构，右边是低速CAN总线的拓扑结构。
如图中所示，CAN总线包括CAN_H 和CAN_L 两根线。
节点通过CAN控制器和CAN 收发器连接到CAN总线上。
TIps ：通常来讲，ECU内部集成了CAN控制器和CAN收发器，但是也有没集成的，需要自己外加。
1.3 CAN信号表示在CAN总线上，利用CAN_H和CAN_L两根线上的电位差来表示CAN信号。
CAN总线上的电位差分为显性电平和隐性电平。
其中显性电平为逻辑0，隐性电平为逻辑1。
ISO11898标准（125kbps ~ 1Mbps）和ISO11519标准（10kbps ~ 125kbps）中CAN信号的表示分别如下所示：1.4 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-bus现场总线基础教程【第1章】现场总线CAN-bus-CAN-bu数据链路层(3)
文库资料 ©2017 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd.第1章 现场总线CAN-bus1.1 CAN-bus 数据链路层我们已经知道物理层实现了信号的传输，那么信号是如何运送数据的、多个节点同时发送时怎么办、如何保证数据的可靠性、发生错误时怎么办、以及发送与接收目标如何选择呢？这些工作都是在数据链路层完成的。
1.1.1 CAN 帧类型CAN-bus 通信是通过五种类型的帧进行的，它们分别是数据帧、远程帧、错误帧、过载帧和帧间隔，其种类及用途如表1.1所示。
表1.1 帧的种类及用途1.1.2 数据帧CAN-bus 的用途就是在各个节点之间建立起交换数据的桥梁，数据帧就像卡车一样，承担了运送数据的功能。
目前使用最广泛的CAN-bus 标准是V2.0版本，该标准在发布之初就制定了A 和B 两部分，称为CAN2.0A 和CAN2.0B 。
这两个部分的主要区别是仲裁区域的ID 码长度不同，CAN2.0A 为11位ID ，称为标准帧。
CAN2.0B 为29位ID ，称为扩展帧。
这两种标准的设备一般不会在同一个物理网络中混合使用。
数据帧由7个段组成，帧结构如图1.1所示，各段的结构如图1.2所示，作用如表1.2所示。
帧起始控制段数据段CRC 段应答段帧结束图1.1 数据帧结构文库资料 ©2017 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd.图1.2 数据帧各段组成 表1.2 数据帧各段功能1． 帧起始表示数据帧的开始，由单个显性位构成，在总线空闲时才允许发送。
所有节点必须同步于首先开始发送帧的起始位。
2． 仲裁段我们知道一个CAN-bus 线缆上会挂接很多CAN 节点，它们都可以主动发送报文。
我们可以想象如果在同一时刻有多个节点同时发送数据帧，则可能出现数据互相干扰的问题，就像一条铁轨不能在同一时刻跑多列火车一样。
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。
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CAN现场总线的基础知识
一、CAN 总线的概述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。
由于这些系统之间通信所用的数据类型及
对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。
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。
为适应减少线束的数量、通
过多个LAN,进行大量数据的高速通信的需要，1986 年德国电气商博世公司开
发出面向汽车的CAN 通信协议。
此后，CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化，在欧洲已是汽车网络的标准协议。
二、CAN 总线的分层结构CAN 遵从OSI 模型，按照OSI 基准模型，CAN 结构划分为两层：数据链路层
和物理层，如下图所示。
1.按照IEEE 802.2 和802.3 标准，数据链路层又划分为：1）逻辑链路控制（LLC-Logic Link Control）。
2）媒体
访问控制（MAC-Medium Access Control）。
2.物理层又划分为：1）物理信令（PLS-Physical Signalling）。
2）物理媒体附属装置（PMA-Physical Medium Attachment）。
3）媒体相关接口（MDI-Medium Dependent Interface）。
MAC 子层运行借助称之为故障界定实体（FCE）的管理实体进行监控。
故障界定是使判别短暂干扰和永久性故障成为可能的一种自检机制。
物理层可借助检测和管理物理媒体故障实体进行监控（例如总线短路或中断，
总线故障管理）。
LLC 和MAC 两个同等的协议实体通过交换帧或协议数据单元（PDU-Protocol Data Unit）和（N）-用户数据组成，为传送一个NPDU,（N-。