很多司机和工控界朋友都听说过“can总线”这个词。今天，让我们来看看为什么CAN总线这么受欢迎？

Can总线，也称为控制器局域网，是一种用于实时应用的串行通信协议总线。它可以使用双绞线传输信号。它是世界上使用最广泛的现场总线之一。Can协议用于汽车各部件之间的通信，以取代昂贵而笨重的配电线束。Can协议的广泛应用，使其迅速扩展到自动化控制和工业领域。

CAN协议的特点包括完整的串行数据通信、实时支持、高达1MB/s的传输速率、11位寻址和错误检测。

CAN总线的发展历史

控制器局域网可以属于现场总线。它是一个有效支持分布式控制系统的串行通信网络。它是博世公司在20世纪80年代为汽车工业专门开发的串行通信总线。它以其高性能、高可靠性和检测任何错误的能力越来越受到人们的欢迎，在许多领域得到了广泛的应用。

随着CAN总线在各个行业和领域的广泛应用，对其通信格式提出了更高的要求。1991年制定并发布了can总线技术规范（2.0版）。本技术规范包括A和B两部分，其中2.0A给出了can报文的标准格式，2.0B给出了两种格式：标准和扩展。

美国汽车工程学会SAE于2000年提出了J1939协议。从那时起，该协议已成为货车和公共汽车控制器局域网的通用标准。传统的can是基于事件触发的。信息传输时间的不确定性和优先级反转是其固有的缺陷。当总线上的消息传输频率不高时，这些缺陷的影响相对较小；然而，随着传输频率的不断增加，系统的性能将急剧下降。

为了满足日益增长的车辆控制对实时性和传输信息密度的需求，提高CAN总线的实时性是非常必要的。因此，传统can和时间触发机制的结合产生了TTCAN（时间触发can），已包含在iso11898-4中。TTCAN总线与传统CAN总线系统的区别在于总线上的不同消息定义了不同的时隙。

CAN总线的工作原理

CAN总线采用串行数据传输方式，速度为1MB/s，可在40m双绞线或光缆连接上运行。此外，在该总线上，总线协议支持多个主控制器。当CAN总线上的一个节点（站）发送数据时，它以消息的形式向网络中的所有节点广播数据。对于每个节点，无论数据是否发送到自身，它都会接收数据。每组消息开头的11个字符是标识符，用于定义消息的优先级。这种消息格式称为面向内容的寻址方案。在同一系统中，标识符是唯一的，两个站点不可能发送具有相同标识符的消息。当多个站点同时竞争总线读取时，此配置非常重要。

Can总线功能

1.消息：总线上的数据以不同的消息格式发送，但长度有限。当总线空闲时，网络上的任何节点都可以发送消息。

2.信息路由：在can中，节点不使用任何关于系统配置的消息，例如站点地址。接收节点根据消息本身的特征确定是否接收该信息帧。

3.标识符：指要传输的消息的特征标识符。它不给出目标节点的地址，而是给出消息本身的特征。信息通过广播在网络上传输，所有节点都可以接收。

4.数据一致性：确保can中所有节点同时接收或不接收消息，这与错误处理和重新同步功能一起实现。

5.具有不同比特传输速率的Can系统具有不同的速度，但在给定系统中，比特传输速率是唯一且固定的。

6.优先级：占用总线的消息的优先级由消息发送数据中的标识符确定。标识符越小，优先级越高。

7.远程数据请求：通过发送远程帧，需要数据的节点请求另一个节点发送相应的数据。响应节点发送的数据帧和请求数据的远程帧由相同的标识符命名。

CAN总线的特点

1.实时性强，传输距离长，抗电磁干扰能力强，成本低；

2.采用双线串行通信方式，检错能力强，能在高噪声干扰环境下工作；

3.具有优先级和仲裁功能，多个控制模块通过CAN控制器连接到总线上；

4.根据消息的ID可以接收或屏蔽消息；

5.可靠的错误处理和错误检测机制；

6.传输的信息被破坏后，可以自动重发；

7.节点具有严重错误时自动退出总线的功能；

8.消息不包含源地址或目标地址，仅使用标志指示功能和优先级信息。

CAN总线应用领域

汽车制造业

大型仪器设备

工业控制

智能家居与生活小区管理

机器人网络

自动控制

航空航天

航行

流程工业

机械工业

纺织机械

农业机械

机器人

数控机床

医疗设备和传感器

Can已成为国际标准，并被公认为最有前途的现场总线之一。