can总线是什么线，什么是CAN总线

很多朋友对can总线是什么线，什么是CAN总线不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

CAN CAN被称为“控制器局域网”，是世界上应用最广泛的现场总线之一。最初，CAN被设计为在汽车环境中作为微控制器进行通信，在ECU的车载电子控制设备之间交换信息，并形成汽车电子控制网络。比如发动机管理系统、变速箱控制器、仪表设备、电子主干系统都嵌入了CAN控制设备。CAN总线特性

1.CAN总线具有很高的抗干扰、自诊断和数据错误检测功能，这使得它广泛应用于各种工业场合，包括楼宇自动化、医疗保健和制造业。2.CAN总线由德国BOSCH公司开发，最高速度可达1Mbps。CAN的容错能力特别强，CAN控制器内置了强大的错误检测和处理机制。

3.另外，与传统网络(如USB或以太网)不同，CAN的节点之间不会传输大数据块，一帧CAN报文最多可以传输8个字节的用户数据。使用短数据包也可以使系统更加稳定。4.CAN总线具有总线仲裁机制，可以形成多主系统。CAN通信协议ISO-11898ISO11898的体系结构定义了七层，OSI模型中最低的两层是数据链路层和物理层。

实际通信在连接设备的物理介质中进行，物理介质的特征由模型中的物理层定义。注意：LLC用于接收过滤、过载通知和回复管理。MAC用于数据封装/解包、帧编码、媒体访问管理、错误检测和校准、响应、串行转发/并行串行转发PLS用于位编码/解码、位定时和同步。PMA已经为收发器特性的应用层建立了通信链路，例如CANopenTM协议。

该协议由世界各地的用户和供应商组织以及CiA维护。详情请访问CiA网站：can-cia.de很多协议都是专有的，比如工业自动化，柴油机或者航空。标准CAN和扩展CAN标准只能有11位标识符，每帧数据长度为51 (0~64)=(51~117)位。标准CAN - 11位标识符SOF-帧开始。显式(逻辑0)表示消息的开始，用于同步总线上的节点。

标识符-标准CAN有一个11位标识符来确定消息的优先级。该字段的值越小，优先级越高。RTR-远程发送请求位。当需要从另一个节点请求信息时，该位是主导位(逻辑0)。所有节点都可以接收此请求，但帧标识符决定了指定的节点。响应数据帧也被所有节点接收，并且可以被感兴趣的节点使用。集成驱动电子设备

-标识符扩展位。显式时表示是标准的CAN格式，隐形时表示是扩展的CAN格式。r0-保留位(可能在未来的标准修订中使用)。DLC- 4位数据长度码表示传输数据的字节数，一帧CAN最多可以传输8个字节的用户数据。数据0 ~ 8最多可以传输8个字节的用户数据。CRC- 16位(包括1位定界符)CRC校验码，用于校验用户数据区(包括数据区)之前的传输数据段。

Ack-2位，包括回复位和回复分隔符。在发送节点的消息帧中，ACK位是隐藏位。当接收方正确接收到有效消息时，接收方将在回复位期间向发送节点发送一个支配位，表示回复。如果接收方发现这一帧数据存在错误，它不会向发送节点发送ACK回复，发送节点稍后会重新传输这一帧数据。EOF7位帧结束标志位，都是隐藏位。如果这7位占优势，会造成填充错误。可安装文件系统

7位帧间隔标志，CAN控制器将接收到的帧正确放入报文缓冲区需要一定的时间，帧间隔可以提供这个时间。扩展CAN扩展CAN有一个29位的标识符，每帧的数据长度为71 (0~64)=(71~135)位。注意：没有位填充(位填充将在后面的文章中描述)。扩展CAN - 29位标识符与标准CAN消息相关的扩展CAN消息的内容如下：

SRR-替换远程请求位，这是隐式的。因此，当标准帧和扩展帧的传输相互冲突，并且扩展帧的基本标识符与标准帧的基本标识符相同时，标准帧的优先级高于扩展帧。IDE隐藏位表示标志位扩展帧，18位扩展标识符后跟IDE位。R1-保留CAN消息仲裁反转的CAN总线逻辑典型CAN的基本原理如上图所示。从图中可以看出，总线逻辑状态与驱动器输入和接收器输出逻辑相反。

一般情况下，逻辑高电平为1，逻辑低电平为0，但CAN总线的逻辑高电平为0，称为支配，逻辑低电平为1，称为不可见。因此，许多收发器在驱动器输入端内置上拉电阻，当没有输入时，CAN总线将被隐藏(逻辑低电平)。当总线空闲时，首先开始发送消息的节点获得发送权。

如果多个节点同时访问总线，CAN使用非破坏性的逐位仲裁来决定哪个节点使用总线：每个发送节点从仲裁域(标识符和RTR域)的第一位开始仲裁，连续输出最高主导电平(0)的节点可以继续发送。因此，标识符值越低，优先级越高。标识符值为0的CAN消息具有最高优先级，因为它输出最主要的级别。消息类型

CAN有四种不同的消息类型：数据帧、远程帧、错误指示帧和过载帧。1、数据帧CAN协议有两种数据帧类型：标准CAN和扩展CAN(见上文)。一个数据帧包括七个主要字段：帧开始字段——标记数据帧的开始，并由一个支配位组成。仲裁字段——的内容由标识符和远程传输请求位(RTR)组成，用于指示该信息帧是数据帧还是没有任何数据的远程请求帧。

当标准CAN和扩展CAN的数据帧必须在同一总线上传输时，首先判断优先级。如果ID相同，则非扩展数据帧的优先级高于扩展数据帧的优先级。控制字段——r0和r1是保留位，作为扩展位，DLC表示一帧中的数据字节数。数据字段——包含0到8字节的数据。校验字段——是用于校验比特误用的循环冗余校验字段，共15比特。

回复字段——包括回复位和回复定界符。正确接收有效消息的接收站在响应期间将总线值设置为主导电平。帧——的结尾由七个隐藏级别组成。2、远程帧从远程帧接收数据的节点可以通过发送远程帧来请求源节点发送数据。它由六个字段组成：帧开始、仲裁字段、控制字段、校验字段、应答字段和帧结束。3、错误指示帧错误指示帧由两个字段组成：错误标志和错误边界。

当接收节点发现总线上的消息有错误时，会自动发出“主动错误标志”。其他节点将在检测到活动错误标志后发送“错误识别标志”。4、过载帧过载帧由过载标志和过载分隔符组成。过载帧只能在一帧结束后开始。当接收器在接收下一帧之前需要太多时间来处理当前数据时，或者当在帧间间隙域中检测到主导级别时，将导致过载帧的传输。

帧间间隙位于数据帧和远程帧与前一信息帧之间，由帧间间隙和总线空闲状态组成。帧间间隙是必要的。在此期间，CAN不发送新帧，以便CAN控制器在下一次信息传输之前有时间进行内部处理。CAN控制器只能在总线空闲时发送数据。

以上知识分享希望能够帮助到大家！