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STM32-CAN总线

news 2025/10/22 14:47:00

1.CAN总线简介

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

2.CAN总线特征

  • 两根通信线（CAN_H、CAN_L），线路少，无需共地
  • 差分信号通信（相对的是单端信号），抗干扰能力强（意思是当有干扰时，两根线同时产生波动，但两根线的差值不变）
  • 高速CAN（ISO11898）：125k~1Mbps，<40m
  • 低速CAN（ISO11519）：10k~12kbps，<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
  • 可实现多个主控设备相互进行通讯
  • 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

总结：CAN总线就是一组半双工异步串行通信的差分信号总线。

3.CAN总线硬件电路

  • 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(作用：1.防止回波反射，2.没有设备操作时，将两根差分线的电压收紧)
  • 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（作用：防止回波反射）

、

4.CAN电平标准 

  • CAN总线采用差分信号，即两线电压差（Vcan_h-Vcan_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总线帧格式

帧格式用途
数据帧发送设备主动发送数据（广播式）
遥控帧接受设备主动请求数据（请求式）
错误帧某个设备检测出错误时向其他设备通知错误
过载帧接受设备通知其尚未做好接受准备
帧间隔用于将数据帧及遥控帧与前面的帧分离开

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