关于如何让初学者形象理解CAN总线技术关键点的思考

在汽车CAN总线教学中，我们往往不能很好的向初学者形象介绍各种专业知识。虽然技术术语可以让我们显得“专业”，但是针对对这些术语不了解的初学者，那可能会造成授课与听课理解的障碍，达不到需要的教学效果。在这里，我们讨论一下关于can—bus教学中的部分技术术语形象化教学的可能性。

总线阻抗匹配：在CAN总线通信的物理链路层，我们需要更好的总线阻抗匹配，才可以更好的传输数据；总线匹配不好，可能会造成信号的衰减和末端信号反射，造成对正常信号的干扰；就如人与人在说话时候，由于声音的传输介质（如空气稀薄等）不适合或周围的障碍物造成的回音与正在说的话的叠加，对听众造成接收障碍一样。所以我们需要对总线进行阻抗匹配，避免造成信号衰减和反射震荡，总线匹配需要选择合适的线材及在适当的位置设置好终端电阻。同时配合示波器/PFautoCAN汽车CAN总线仿真开发工具/不同长度和材料的线缆/终端电阻加入位置和阻值现场向初学者进行讲解。

高层协议：不同协议导致信号的表达不同，如一个是英语，一个是汉语，大多数情况下他们之间发出的信息是不一样的，偶尔语调一样（报文），但是可能表达了不同意思。所以我们在使用时一定要先理解好高层协议或者对协议进行定义，才可以进行顺畅的沟通。定义好协议就可以在PFautoCAN软件中进行数据库的建立，这样方便于网络调试/监听/模拟/录制回放等。所以采用CANopen高层协议的网络不可能兼容DeviceNET高层协议的网络，虽然他们都采用了CAN作为底层通信协议，通信速率也可能一样。

优先级和无损仲裁：总线优先级和无损仲裁类似于“让领导先走”+“和谐社会”。虽然CAN总线在表面上是多主网络，所有节点都可以主动往总线发数据，看起来是同时在收发信息，所有节点平等的享有总线的使用权。但是实际上CAN总线仅允许同时传输一个报文（就像一条仅允许通过一辆车的道路，所有节点共用这个道路）。在使用这个总线的时候，他们是有等级区分的，等级的区分来源于各个节点的报文ID，报文ID越小，优先级越高。总线上已经有数据在传输时，其他节点不会去干涉这个数据的传输；但是当总线出现空闲，而又有2个或者以上节点等待发数据时，这些节点的CAN控制器将同时会发出待发送数据的ID（由高位到低位），并对总线现在的电平逐位比较，当发现自己的ID大于其他总线发出的ID时，将会自动退出总线，让ID小的数据先发送（就如在这条道路上已经有车辆通行，其他车辆不管优先级高低，自动等待；但是当道路出现空闲，而又有两辆车准备进入这条路时，大家先比对一下自己所处低位，然后让低位高的先走）。这些测试情况可以用我公司的2个PFautoCAN汽车CAN总线仿真开发工具在将通信速率降低后从数据的发送接收中看出（通信速率降低后，造成总线允许的最大数据量降低，这样更容易实现总线的完全占用）。