CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network, CAN)的簡稱,，是由研發(fā)和生產(chǎn)汽車電子產(chǎn)品著稱的德國BOSCH公司開發(fā)了的，并最終成為國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO11898）,。是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一,。到目前為止，世界上已經(jīng)擁有20多家CAN總線控制器芯片生產(chǎn)商,，110多種CAN總線協(xié)議控制器芯片和集成CAN總線協(xié)議控制器的微處理器芯片,。在北美和西歐，CAN總線協(xié)議已經(jīng)成為汽車計算機控制系統(tǒng)和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)總線,，并且擁有以CAN為底層協(xié)議專為大型貨車和重工機械車輛設(shè)計的J1939協(xié)議,。近年來，其所具有的高可靠性和良好的錯誤檢測能力受到重視,，被廣泛應(yīng)用于汽車計算機控制系統(tǒng)和環(huán)境溫度惡劣,、電磁輻射強和振動大的工業(yè)環(huán)境。

       近年來,，隨著汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展,，現(xiàn)代汽車中所使用的電子控制系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)越來越多，如發(fā)動機電控系統(tǒng),、 自動變速器控制系統(tǒng),、防抱死制動系統(tǒng)(ABS),、自動巡航系統(tǒng)(ACC)和車載多媒體系

統(tǒng)等，這些系統(tǒng)之間,，系統(tǒng)和汽車的顯示儀表之間,，系統(tǒng)和汽車故障診斷系統(tǒng)之間均需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，如此巨大的數(shù)據(jù)交換量,，如仍然采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的方法,，即用導(dǎo)線進(jìn)行點對點的連接的傳輸方式將是難以想象的。CAN作為汽車環(huán)境中的微控制器通訊總線解決了這一問題,，它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)，作為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總線仍可提供高達(dá)5Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。CAN用作汽車中的數(shù)據(jù)和控制通信的網(wǎng)絡(luò),，具有不可比擬的優(yōu)越性,。據(jù)統(tǒng)計，目前CAN總線在汽車動力總成中占了85%的市場份額,，2008年全球主要汽車生產(chǎn)廠商生產(chǎn)歐Ⅲ/歐Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)以上的汽車后,，采用CAN總線的汽車將超過95%。

       一直以來,，富士通就在16位微控制器和32位微控制器中集成了CAN控制器,。為了滿足各種應(yīng)用需求，提供了多通道類型的CAN：1-channel CAN(稱為單CAN), 2-channel CAN (稱為雙CAN),，3-channel CAN(稱為三CAN)。 以下列出了富士通的CAN MCU (Microcontroller Unit)產(chǎn)品系列：

       所有這些微控制器都配有閃存,，并且有各種容量閃存的控制器可提供,。而且，這些微控制器允許對閃存進(jìn)行10,000次以上的重寫操作,，以便滿足終端用戶對系統(tǒng)升級和數(shù)據(jù)變更的需要,。配有閃存的微控制器和內(nèi)置的CAN macro允許在閃存內(nèi)通過CAN總線對閃存內(nèi)的程序進(jìn)行重寫。

       以上數(shù)據(jù)顯示了CAN的特殊功能,，它們作為車載控制器局域網(wǎng)絡(luò)受到了業(yè)內(nèi)的關(guān)注,。

       這些特殊功能包括：

       快速訪問 盡管總線訪問取決于數(shù)據(jù)傳輸速率，CAN卻支持1 Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率,。這對于控制局域網(wǎng)比較適度,。

       錯誤檢測能力 CAN提升了錯誤檢測能力：它可以在傳輸過程中檢測到2個錯誤,，在接收過程中可以檢測到3個錯誤。

       短消息 因為消息比較短（從0到8個字節(jié)）, 重復(fù)傳輸?shù)臅r間也就相應(yīng)地縮短了,。

       多主配置 使用多主設(shè)備進(jìn)行的通信被用于數(shù)據(jù)傳輸,。

       設(shè)置總線訪問優(yōu)先級 在總線訪問中，給予最低ID No.的總線最高的優(yōu)先級,。

       CAN控制器的錯誤檢測

       1. 發(fā)送

       位錯誤（Bit Error） 
       單元在發(fā)送位的同時也對總線進(jìn)行監(jiān)視,。如果所發(fā)送的位值與所監(jiān)視的位值不相符合，則在此位時間里檢測到一個位錯誤,。但是在仲裁場（ARBITRATION FIELD）的填充位流期間或應(yīng)答間隙（ACK SLOT）發(fā)送一“隱性”位的情況是例外的—— 此時,，當(dāng)監(jiān)視到一“顯性”位時，不會發(fā)出位錯誤,。當(dāng)發(fā)送器發(fā)送一個被動錯誤標(biāo)志但檢測到“顯性”位時,，也不視為位錯誤。

       應(yīng)答錯誤（Acknowledgment Error）

       只要在應(yīng)答間隙（ACK SLOT）期間所監(jiān)視的位不為“顯性”,，則發(fā)送器會檢測到一個應(yīng)答錯誤,。

       2．接受

       填充錯誤（Stuff Error）

       如果在使用位填充法進(jìn)行編碼的信息中，出現(xiàn)了第6

個連續(xù)相同的位電平時,，將檢測到一個填充錯誤,。

       CRC 錯誤（CRC Error）

       CRC 序列包括發(fā)送器的CRC 計算結(jié)果。接收器計算CRC 的方法與發(fā)送器相同,。如果計算結(jié)果與接收到CRC 序列的結(jié)果不相符,，則檢測到一個CRC 錯誤。

       形式錯誤（Form Error）

       當(dāng)一個固定形式的位場含有1 個或多個非法位,，則檢測到一個形式錯誤,。(備注：接收器的幀末尾最后一位期間的顯性位不被當(dāng)作幀錯誤)

       富士通CAN控制器的節(jié)點狀態(tài)處理

        節(jié)點狀態(tài)

       NS1,NS2 (Node status bits)  

       無論是工業(yè)系統(tǒng)還是自動化系統(tǒng)，一直以來,，大多數(shù)CAN總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都要求有操作系統(tǒng),。在眾多普遍使用的操作系統(tǒng)中，OSEK作為使用CAN通信的系統(tǒng)的操作系統(tǒng),，近來獲得了廣泛的認(rèn)可,。

       具有內(nèi)置CAN 的富士通微控制器支持OSEK/VDX操作系統(tǒng)。日本Vector有限公司發(fā)售有osCAN 16LX和osCAN FR兩套OSEK/VDX操作系統(tǒng),。osCAN系列系統(tǒng)由一個操作系統(tǒng)的內(nèi)核和車載控制單元所需的通信軟件模塊等構(gòu)成,。

       CAN總線以其組網(wǎng)自由，擴展性強,；自動錯誤界定,，簡化了電控單元對通信的操作；可根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容確定優(yōu)先權(quán),，解決通信的實時性問題等優(yōu)點,，不僅在汽車控制和通信網(wǎng)絡(luò)中被廣泛采用,，在工業(yè)控制中也將有廣闊的應(yīng)用前景。