CAN總線即控制器局域網(wǎng)總線，是德國(guó)博世公司研發(fā)的一種串行通訊協(xié)議總線。它最初用于汽車中不同元件間通信，取代笨重配電線束，后廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化等多個(gè)領(lǐng)域。它采用雙絞線傳輸信號(hào)，具有多主控制、非破壞性位仲裁等特點(diǎn)，還具備錯(cuò)誤檢測(cè)等功能，采用報(bào)文廣播數(shù)據(jù)，標(biāo)識(shí)符定義優(yōu)先級(jí)，能實(shí)現(xiàn)高效可靠的通信 。

CAN總線符合OSI開(kāi)放式通信系統(tǒng)參考模型，規(guī)范定義了數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。它采用兩線式總線結(jié)構(gòu)，利用CAN_H和CAN_L兩根線上的電位差來(lái)表示CAN信號(hào)。靜態(tài)時(shí)，兩根線電壓均在2.5V左右，表示邏輯“1”，即“隱性”；當(dāng)CAN_H比CAN_L高時(shí)，表示邏輯“0”，也就是“顯性”，此時(shí)CAN_H約為3.5V，CAN_L約為1.5V 。

這種總線支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如線形、星形、樹(shù)形和環(huán)形拓?fù)涞?，能適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景需求。在CAN總線上，各個(gè)節(jié)點(diǎn)地位平等，可自由進(jìn)行通信，形成了多主控制的局面。并且，它擁有非破壞性位仲裁總線結(jié)構(gòu)機(jī)制，當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)標(biāo)識(shí)符的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行仲裁，不會(huì)破壞正在傳輸?shù)男盘?hào)，保障了通信的穩(wěn)定性。

CAN總線的通信幀豐富多樣，包含數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、錯(cuò)誤幀、過(guò)載幀和幀間隔。數(shù)據(jù)幀又依據(jù)仲裁段長(zhǎng)度不同，分為標(biāo)準(zhǔn)幀（2.0A）和擴(kuò)展幀（2.0B） 。它的數(shù)據(jù)傳輸速率十分可觀，最高可達(dá)1Mbps，即便信號(hào)傳輸距離達(dá)到10Km，仍能提供50Kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。同時(shí)，CAN總線具備強(qiáng)大的錯(cuò)誤檢測(cè)、故障限制以及可靠的錯(cuò)誤處理機(jī)制，發(fā)送信息若遭破壞可自動(dòng)重發(fā)，節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤嚴(yán)重時(shí)也能自動(dòng)退出總線。

總的來(lái)說(shuō)，CAN總線憑借其獨(dú)特的設(shè)計(jì)、高效的通信能力、強(qiáng)大的糾錯(cuò)機(jī)制以及廣泛的適用性，在汽車、工業(yè)自動(dòng)化等眾多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，為各設(shè)備間穩(wěn)定可靠的通信提供了有力保障，推動(dòng)著相關(guān)行業(yè)不斷向前發(fā)展。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）