【CAN介绍】【第一篇章】

1. CAN简介

• CAN 总线（ Controller Area Network Bus ）控制器局域网总线

• CAN 总线是由 BOSCH 公司开发的一种简洁易用、传输速度快、易扩展、可靠性高的串行通信总线，广泛应用于汽车、嵌入式、工业控制等领域

• CAN 总线特征：

▶ 两根通信线（ CAN_H 、 CAN_L ），线路少

▶ 差分信号通信，抗干扰能力强

▶ 高速CAN （ ISO11898 ）： 125k~1Mbps, <40m

▶ 低速CAN （ ISO11519 ）： 10k~125kbps, <1km

▶ 异步，无需时钟线，通信速率由设备各自约定

▶ 半双工，可挂载多设备，多设备同时发送数据时通过仲裁判断先后顺序

▶ 11位 /29 位报文 ID ，用于区分消息功能，同时决定优先级

▶ 可配置1~8 字节的有效载荷

▶ 可实现广播式和请求式两种传输方式应答、 CRC 校验、位填充、位同步、错误处理等特性

2. 主流通信协议对比

名称	引脚	双工	时钟	电平	设备	应用场景
UART	TX、RX	全双工	异步	单端	点对点	两个设备互相通信
I2C	SCL、SDA	半双工	同步	单端	多设备	一个主控外挂多个模块
SPI	SCK、MOSI、MISO、SS	全双工	同步	单端	多设备	一个主控外挂多个模块（高速）
CAN	CAN_H、CAN_L	半双工	异步	差分	多设备	多个主控互相通信

 3. CAN硬件电路

• 每个设备通过 CAN 收发器挂载在 CAN 总线网络上

• CAN 控制器引出的 TX 和 RX 与 CAN 收发器相连， CAN 收发器引出的 CAN_H 和 CAN_L 分别与总线的 CAN_H 和 CAN_L 相连

• 高速 CAN 使用闭环网络， CAN_H 和 CAN_L 两端添加 120Ω 的终端电阻

• 低速 CAN 使用开环网络， CAN_H 和 CAN_L 其中一端添加 2.2kΩ 的终端电阻

 

 4. CAN电平标准

• CAN 总线采用差分信号，即两线电压差（ V CAN_H -V CAN_L ）传输数据位

• 高速 CAN 规定：

        电压差为0V时表示逻辑1（隐性电平）

        电压差为2V时表示逻辑0（显性电平）

• 低速 CAN 规定

        电压差为-1.5V时表示逻辑1 （隐性电平）

        电压差为3V时表示逻辑 0 （显性电平）

 5. CAN收发器 - TJA1050（高速CAN）

6. CAN物理层特性