CAN总线使用总结

CAN 是Controller Area Network 的缩写（以下称为CAN），是ISO国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制 系统被开发了出来。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。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。

CAN总线使用总结

一，can总线是由德国BOSCH公司提出，目的是为了解决汽车内部硬件信号线的复杂走线

二，CAN：controller area area：控制器局域网络

三，can总线的特点：

与一般的通信总线相比，ＣＡＮ总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。

１，CAN为多主方式工作，网络上任一节均可在任意时刻主动向网络上其他节点发送信息，不分主从

２，ＣＡＮ节节点只需通过对报文的标志符进行滤波就可以方便的实现点对点，点对多点及全局广播等

几种传送接收方式；

３，ＣＡＮ总线采用非破坏总线仲裁技术。当发生冲突时，优先级低的节点自动退出发送，而优先级高

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仲裁时间。尤其是在负载很重的情况下，也不

会出现瘫痪情况（以太网则可能）。

４，在报文标识符上，ＣＡＮ上的节点分成不同的优先级，可满足不同的实时要求，优先级高的数据

最多可在１３４us内得到传输；

５，ＣＡＮ的直接通信距离最远可达１０ＫＭ（速率在５kbps以下），通信速率最高可达１Ｍbps，　

（此时通信距离最长为４０m）；

６，ＣＡＮ上的节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达１１０个；

７，报文采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，保证了数据出错率极低；

８，ＣＡＮ的每帧信息都在ＣＲＣ校验及其他检错措施，具有极好的检错效果；

９，ＣＡＮ的通信介质为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活；

１０，ＣＡＮ节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响；

１１，ＣＡＮ总线具有较高的性价比。

四，can总线的系统构成及数据传输原理

（一），系统构成

1，CAN控制器：接收来自微控制器的数据，并处理发送给收发器，同时，也接收来自收发器的数据，处理传给微控制器。

2，CAN收发器：总线驱动

四，can总线的的通信协议

（一），网络层次结构

可分为三个层：目标层，传送层，物理层，如下图所示

物理层：规定了信号的传输过程中的电气特性（如传输方式及传输介质）及信号特性；

传送层：帧组织，总线仲裁，错误检测等；

目标层：信息识别，为应用层提供接口；

其上述分层按iso/osi也可以分为两层：物理层，数据链路层（即目标层和传送层）。

（二），位表达

CAN协议中有两种逻辑位表达方式

1.当总线线上发送的都是弱位时，总线的状态就是弱位（逻辑1）；

2.当总线上有强位出现时，弱位信号让位于强位信号，即总线上显示强位信号（逻辑0）；

（三），帧类型

1.数据帧：传送数据，携带数据从一个节点到另一个节点或多个节点，结构如下图(标准格式)所示。

数据帧由7种不同的位域组成：起始域，仲裁域，控制域，数据据域，CRC域，应答域，帧结束域。

起始域：表示数据帧或远程帧的开始，它由一个强位组成，主要用于接收状态下的CAN控制器的硬同

步。

仲裁域：由信息标志符及RTR位组成，当多个CAN控制器同时发送数据时，在仲裁域要进行面向位的

冲突仲裁。对于标准格式里，标志符由11位组成，用于提供信息地址和优先级，其发送的顺序为ID28~ID18

（注：高7位不允许均为弱的现象）；对于扩展格式，仲裁域由１１位的基本ＩＤ（ID28~ID18）和１８位

的扩展ＩＤ（ＩＤ１７~ＩＤ０）组成，格式与标准格式略有不同，详见书Ｐ２５。ＲＴＲ为：远地请求发

送位，数据帧里为显性，远程帧里为隐性。当can总线上接收节点想请求某节点发送数据时，就向网络上发

送一远程帧，用标志符指出节点地址，同时置RTR位为高。如果寻址节点立即发送数据，则使用相同的标

志符，总线不会产生冲突，因为此时数据帧的RTR位为低（数据强位）。在扩展帧里ＳＲＲ位取代了RTR

位。

控制域：由6个位组成，包括2个保留位（IDE，ro）用于CAN协议扩展，4位数据长度码，允许数据的

长度值为0~8。

数据域：发送缓冲区按照长度码指示的数据长度进行发送，接收的数据同样如此，第一个字节的最高有

效