CAN总线发展史

1986 年 2 月，Robert Bosch 公司在 SAE（汽车工程协会）大会上介绍了一种新型的串行总线——CAN控制器局域网,那是 CAN 诞生的时刻。今天，在欧洲几乎每一辆新客车均装配有 CAN 局域网。同样，CAN也用于其他类型的交通工具，从火车到轮船或者用于工业控制。CAN 已经成为全球范围内最重要的总线之一 —— 甚至领导着串行总线。在 1999 年，接近 6 千万个 CAN 控制器投入应用；2000 年，市场销售超过1 亿个 CAN 器件。

在 1980 年的早些时候，Bosch 公司的工程师就开始论证当时的串行总线用于客车系统的可行性。因为没有一种现成的网络方案能够完全满足汽车工程师们的要求，于是，在 1983 年初，Uwe Kiencke 开始研究一种新的串行总线。新总线的主要方向是增加新功能、减少电气连接线 ，使其能够用于产品，而非用于驱动技术。来自 Mercedes-Benz 的工程师较早制定了总线的状态说明，而 Intel 也准备作为半导体生产的主要厂商。当时聘请的顾问之一是来自于德国 Braunschweig-Wolfenbüttel 的 Applied Science 大学教授 WolfhardLawrenz 博士 给出了新网络方案的名字“Controller Area Network”,简称 CAN。来自 Karlsruhe 大学的教授Horst Wettstein 博士也提供了理论支持。

1986 年 2 月，CAN 诞生了。在底特律的汽车工程协会大会上，由 Bosch 公司研究的新总线系统被称为“汽车串行控制器局域网” 。Uwe Kiencke、 Siegfried Dais 和 Martin Litschel 分别介绍了这种多主网络方案。此方案基于非破坏性的仲裁机制，能够确保高优先级报文的无延迟传输。并且，不需要在总线上设置主控制器。此外，CAN 之父——上述几位教授和 Bosch 公司的 Wolfgang Borst、Wolfgang Botzenhard、Otto Karl、Helmut Schelling、Jan Unruh 已经实现了数种在 CAN 中的错误检测机制。该错误检测也包括自动断开故障节点功能，以确保能继续进行剩余节点之间的通讯。传输的报文并非根据报文发送器/接收器的节点地址识别（几乎其它的总线都是如此），而是根据报文的内容识别。同时，用于识别报文的标识符也规定了该报文在系统中的优先级。

当关于这种革新的通讯方案的大部分文字内容制定之后，于 1987 年中期，Intel 提前计划 2 个月交付了首枚 CAN 控制器：82526，这是 CAN 方案首次通过硬件实现。仅仅用了四年的时间，设想就变成了现实。不久之后，Philips 半导体推出了 82C200。这两枚最先的 CAN 控制器在验收滤波和报文控制方面有许多不同。一方面，由Intel主推的FullCAN比由Philips主推的BasicCAN占用较少的CPU载荷；另一方面， FullCAN器件所能接收的报文数目相对受到限制，BasicCAN 控制器仅需较少的硅晶体。今天的 CAN 控制器中，“孙子”辈们在同一模块中的验收滤波和报文控制方面仍有相当的不同，制造出 BasicCAN 和 FullCAN 两大阵营。

标准化与一致性

在 1990 年早些时候，Bosch CAN 规范（CAN 2.0 版）被提交给国际标准化组织。在数次行政讨论之后，应一些主要的法国汽车厂商要求，增加了“Vehicle Area Network（VAN）”内容，并于 1993 年 11 月出版了CAN 的国际标准 ISO11898。除了 CAN 协议外，它也规定了最高至 1Mbps 波特率时的物理层。同时，在国际标准 ISO11519-2 中也规定了 CAN 数据传输中的容错方法。1995 年，国际标准 ISO11898 进行了扩展，以附录的形式说明了 29 位 CAN 标识符。 但令人伤心的是，所有出版的 CAN 规范均包含错误或者不完整。因此，为避免出现不兼容的 CAN 应用，Bosch 公司一直在进行验证 CAN芯片是否基于Bosch 的 CAN参考模型的工件。此外，几年来在Lawrenz教授领导下，位于德国 Braunschweig/Wolfenbüttel 的 Applied Science 大学进行 CAN 的一致性测试，测试模式基于国际标准测试规范 ISO16845。

当前，修订的 CAN 规范正在标准化中。ISO11898-1 称为“CAN 数据链路层”，ISO11898-2 称为“非容错 CAN 物理层”，ISO11898-3 称为“容错 CAN 物理层”。国际标准 ISO11992（卡车和拖车接口）和 ISO11783（农业和森林机械）都在美国标准 J1939 的基础上定义了基于 CAN 应用的子协议，但是它们并不完整。
CAN 先行者的发展

尽管当初研究 CAN 的起点是应用于客车系统，但 CAN 的第一个市场应用却来自于其他领域。特别是在北欧，CAN 早已得到非常普遍的应用。在荷兰，电梯厂商 Kone 使用 CAN 总线。瑞士工