CAN總線作為一種工業(yè)界的流行總線廣泛應(yīng)于工業(yè)自動化、多種控制設(shè)備,、交通工具,、醫(yī)療儀器以及建筑、環(huán)境控制等各個行業(yè)中,，它是是一種多主機(jī)局域網(wǎng),，所以這樣一種總線的潛力是很巨大的，接下來將寫幾篇入門的小文章,，來介紹一下CAN的學(xué)習(xí)和開發(fā)方法,，主要是配合我們的開發(fā)板，其實(shí)入門還是很容易的,，通過這幾篇文章如果你能建立起一個初步的概念,，能夠自己搭起自己的一個節(jié)點(diǎn)（包括硬件和軟件），那就說明你學(xué)會了CAN的基本開發(fā)技術(shù),，實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場CAN的開發(fā)不是那么簡單,，包括很多要考慮的因素如隔離、可靠性等,，但是我們作為初學(xué)者建立起基本的概念還是很重要的,，基礎(chǔ)一旦打好，等到了實(shí)際工作中,，就會如魚得水,，所以希望正要或是想開發(fā)CAN的朋友們能夠喜歡這一系列小文章，如果某一篇甚至是某一句話能夠給你帶來啟迪,，那將是我最最高興的,，希望大家踴躍評論或是參與討論，給我一下寫下去的信心,，呵呵,，可以加入我們的群。下面正題正式開始嘍,！第一篇,，當(dāng)然要介紹一下什么是“能”總線（CAN總線）呵呵

　　一、什么是CAN ?
　　CAN,，全稱為“Controller Area Network”,，即控制器局域網(wǎng)，是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一,。最初,，CAN被設(shè)計作為汽車環(huán)境中的微控制器通訊,，在車載各電子控制裝置ECU之間交換信息，形成汽車電子控制網(wǎng)絡(luò),。比如：發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng),、變速箱控制器、儀表裝備,、電子主干系統(tǒng)中,，均嵌入CAN控制裝置?！　∫粋€由CAN 總線構(gòu)成的單一網(wǎng)絡(luò)中,，理論上可以掛接無數(shù)個節(jié)點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中,，節(jié)點(diǎn)數(shù)目受網(wǎng)絡(luò)硬件的電氣特性所限制,。例如，當(dāng)使用Philips P82C250作為CAN收發(fā)器時,，同一網(wǎng)絡(luò)中允許掛接110個節(jié)點(diǎn),。CAN 可提供高達(dá)1Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，這使實(shí)時控制變得非常容易,。另外,，硬件的錯誤檢定特性也增強(qiáng)了CAN的抗電磁干擾能力．
　　二、CAN 是怎樣發(fā)展起來的,？
　　CAN最初出現(xiàn)在80年代末的汽車工業(yè)中,，由德國Bosch公司最先提出。當(dāng)時,，由于消費(fèi)者對于汽車功能的要求越來越多,，而這些功能的實(shí)現(xiàn)大多是基于電子操作的，這就使得電子裝置之間的通訊越來越復(fù)雜,，同時意味著需要更多的連接信號線,。提出CAN總線的最初動機(jī)就是為了解決現(xiàn)代汽車中龐大的電子控制裝置之間的通訊，減少不斷增加的信號線,。于是,，他們設(shè)計了一個單一的網(wǎng)絡(luò)總線，所有的外圍器件可以被掛接在該總線上,。1993年,，CAN 已成為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11898(高速應(yīng)用)和ISO11519（低速應(yīng)用）,?！　AN是一種多主方式的串行通訊總線，基本設(shè)計規(guī)范要求有高的位速率,，高抗電磁干擾性,，而且能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯誤,。當(dāng)信號傳輸距離達(dá)到10Km時，CAN 仍可提供高達(dá)50Kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率,?！　∮捎贑AN總線具有很高的實(shí)時性能，因此,，CAN已經(jīng)在汽車工業(yè),、航空工業(yè)、工業(yè)控制,、安全防護(hù)等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用
　　三,、CAN簡介
　　德國Bosch 公司為解決現(xiàn)代車輛中眾多的控制和數(shù)據(jù)交換問題,開發(fā)出一種CAN(Controller Area Network)現(xiàn)場總線通信結(jié)構(gòu)。CAN總線硬件連接簡單,有良好的可靠性,、實(shí)時性和性能價格比,。CAN總線能夠滿足現(xiàn)代自動化通信的需要，已成為工業(yè)數(shù)據(jù)總線通信領(lǐng)域中最為活躍的一支,。其主要特點(diǎn)是： ① CAN總線為多主站總線,，各節(jié)點(diǎn)均可在任意時刻主動向網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，不分主從,，通信靈活,； ② CAN總線采用獨(dú)特的非破壞性總線仲裁技術(shù)，優(yōu)先級高的節(jié)點(diǎn)優(yōu)先傳送數(shù)據(jù),，能滿足實(shí)時性要求,； ③ CAN總線具有點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)及全局廣播傳送數(shù)據(jù)的功能,； ④ CAN總線上每幀有效字節(jié)數(shù)最多為8個,，并有CRC及其他校驗(yàn)措施，數(shù)據(jù)出錯率極低,，萬一某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)嚴(yán)重錯誤,，可自動脫離總線，總線上的其他操作不受影響,； ⑤ CAN總線只有兩根導(dǎo)線,，系統(tǒng)擴(kuò)充時，可直接將新節(jié)點(diǎn)掛在總線上即可,，因此走線少,，系統(tǒng)擴(kuò)充容易，改型靈活,； ⑥ CAN總線傳輸速度快,，在傳輸距離小于40 m時，最大傳輸速率可達(dá)1 Mb/s,； ⑦ CAN總線上的節(jié)點(diǎn)數(shù)主要取決于總線驅(qū)動電路,在CAN2.0B標(biāo)準(zhǔn)中,其報文標(biāo)識符幾乎不受限制,?？傊?CAN總線具有實(shí)時性強(qiáng)、可靠性高,、通信速率快,、結(jié)構(gòu)簡單、互操作性好,、總線協(xié)議具有完善的錯誤處理機(jī)制,、靈活性高和價格低廉等特點(diǎn)。
　　四,、CAN 總線是怎樣工作的,？
　　CAN通訊協(xié)議主要描述設(shè)備之間的信息傳遞方式。CAN層的定義與開放系統(tǒng)互連模型（OSI）一致,。每一層與另一設(shè)備上相同的那一層通訊,。實(shí)際的通訊發(fā)生在每一設(shè)備上相鄰的兩層，而設(shè)備只通過模型物理層的物理介質(zhì)互連,。CAN的規(guī)范定義了模型的最下面兩層：數(shù)據(jù)鏈路層和物理層,。下表中展示了OSI開放式互連模型的各層。應(yīng)用層協(xié)議可以由CAN用戶定義成適合特別工業(yè)領(lǐng)域的任何方案,。已在工業(yè)控制和制造業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)是devicenet,，這是為PLC和智能傳感器設(shè)計的。在汽車工業(yè),，許多制造商都應(yīng)用他們自己的標(biāo)準(zhǔn),。

　　
　　CAN能夠使用多種物理介質(zhì)，例如雙絞線,、光纖等,。最常用的就是雙絞線。信號使用差分電壓傳送,，兩條信號線被稱為“CAN_H”和“CAN_L”,，靜態(tài)時均是2.5V左右，此時狀態(tài)表示為邏輯“1”,，也可以叫做“隱性”,。用CAN_H比CAN_L高表示邏輯“0”，稱為“顯形”,，此時,，通常電壓值為：CAN_H = 3.5V 和CAN_L = 1.5V。
　　五,、CAN 有哪些特性,？
　　CAN具有十分優(yōu)越的特點(diǎn)，使人們樂于選擇。想了想,，不想向教科書那樣羅嗦很多,，就簡單概括,，也許有些你還不能立刻懂,，不過你只要有個印象就行，一些知識直到你用到的時候你才會真正領(lǐng)會,！這些特性包括： 1,、低成本； 2,、極高的總線利用率,； 3、很遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)傳輸距離(長達(dá)10Km),； 4,、高速的數(shù)據(jù)傳輸速率（高達(dá)1Mbit/s）； 5,、可根據(jù)報文的ID決定接收或屏蔽該報文,； 6、可靠的錯誤處理和檢錯機(jī)制,； 7,、發(fā)送的信息遭到破壞后，可自動重發(fā),； 8,、節(jié)點(diǎn)在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動退出總線的功能； 9,、報文不包含源地址或目標(biāo)地址,，僅用標(biāo)志符來指示功能信息、優(yōu)先級信息,。
　　六,、Philips制造的CAN芯片有哪些？

　　七,、CAN總線如何進(jìn)行位仲裁,？
　　CSMA/CD是“載波偵聽多路訪問/沖突檢測”（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect）的縮寫,。　　利用CSMA訪問總線,，可對總線上信號進(jìn)行檢測，只有當(dāng)總線處于空閑狀態(tài)時，才允許發(fā)送,。利用這種方法，可以允許多個節(jié)點(diǎn)掛接到同一網(wǎng)絡(luò)上,。當(dāng)檢測到一個沖突位時,，所有節(jié)點(diǎn)重新回到‘監(jiān)聽’總線狀態(tài)，直到該沖突時間過后,，才開始發(fā)送,。在總線超載的情況下，這種技術(shù)可能會造成發(fā)送信號經(jīng)過許多延遲,。為了避免發(fā)送時延,，可利用CSMA/CD方式訪問總線。當(dāng)總線上有兩個節(jié)點(diǎn)同時進(jìn)行發(fā)送時,，必須通過“無損的逐位仲裁”方法來使有最高優(yōu)先權(quán)的的報文優(yōu)先發(fā)送,。在CAN總線上發(fā)送的每一條報文都具有唯一的一個11位或29位數(shù)字的ID。CAN總線狀態(tài)取決于二進(jìn)制數(shù)‘0’而不是‘1’,，所以ID號越小,，則該報文擁有越高的優(yōu)先權(quán)。因此一個為全‘0’標(biāo)志符的報文具有總線上的最高級優(yōu)先權(quán),?？捎昧硗獾姆椒▉斫忉專涸谙_突的位置，第一個節(jié)點(diǎn)發(fā)送0而另外的節(jié)點(diǎn)發(fā)送1,，那么發(fā)送0的節(jié)點(diǎn)將取得總線的控制權(quán),，并且能夠成功的發(fā)送出它的信息,。
　　八、CAN的高層協(xié)議
　　CAN的高層協(xié)議（也可理解為應(yīng)用層協(xié)議）是一種在現(xiàn)有的底層協(xié)議（物理層和數(shù)據(jù)鏈路層）之上實(shí)現(xiàn)的協(xié)議,。高層協(xié)議是在CAN規(guī)范的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的應(yīng)用層,。許多系統(tǒng)（像汽車工業(yè)）中，可以特別制定一個合適的應(yīng)用層,，但對于許多的行業(yè)來說,，這種方法是不經(jīng)濟(jì)的,。一些組織已經(jīng)研究并開放了應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)，以使系統(tǒng)的綜合應(yīng)用變得十分容易,。 　　一些可使用的CAN高層協(xié)議有： 　　1、制定組織主要高層協(xié)議 　　2,、CiA CAL協(xié)議 　　3,、CiA canopen協(xié)議 　　4,、ODVA Devicenet 協(xié)議 　　5,、Honeywell SDS 協(xié)議 6、kvaser CANKingdom協(xié)議九,、什么是標(biāo)準(zhǔn)格式CAN和擴(kuò)展格式CAN？
　　標(biāo)準(zhǔn)CAN的標(biāo)志符長度是11位,，而擴(kuò)展格式CAN的標(biāo)志符長度可達(dá)29位。CAN 協(xié)議的2.0A版本規(guī)定CAN控制器必須有一個11位的標(biāo)志符,。同時,，在2.0B版本中規(guī)定,，CAN控制器的標(biāo)志符長度可以是11位或29位,。遵循CAN2.0B協(xié)議的CAN控制器可以發(fā)送和接收11位標(biāo)識符的標(biāo)準(zhǔn)格式報文或29位標(biāo)識符的擴(kuò)展格式報文,。如果禁止CAN2.0B,則CAN 控制器只能發(fā)送和接收11位標(biāo)識符的標(biāo)準(zhǔn)格式報文，而忽略擴(kuò)展格式的報文結(jié)構(gòu),，但不會出現(xiàn)錯誤,?！　∧壳埃琍hilips公司主要推廣的CAN獨(dú)立控制器均支持CAN2.0B協(xié)議,，即支持29位標(biāo)識符的擴(kuò)展格式報文結(jié)構(gòu),。