CAN是Controller Area Network的縮寫（以下簡稱CAN），是ISO國際標準化的串行通信協議，CAN總線是基于OSI模型的。本文簡介CAN總線的結構、優點和應用，幫助大家對CAN總線技術有個初步的了解。

在當前的汽車產業中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統被開發了出來。由于這些系統之間通信所用的數據類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構成的情況很多，線束的數量也隨之增加。為適應“減少線束的數量”、“通過多個LAN，進行大量數據的高速通信”的需要，1986年德國電氣商博世公司開發出面向汽車的CAN通信協議。此后，CAN通過IS011898及IS011519進行了標準化，CAN現在在歐洲已是汽車網絡的標準協議。

1、CAN總線的結構
CAN總線的物理層是將ECU(Electronic Control Unit-電子控制單元，又稱“行車電腦”、“車載電腦”等)連接至總線的驅動電路。ECU的總數將受限于總線上的電氣負荷。物理層定義了物理數據在總線上各節點間的傳輸過程，主要是連接介質、線路電氣特性、數據的編碼/解碼、位定時和同步的實施標準。

理論上,CAN總線上的節點數幾乎不受限制，可達到2000個，實際上受電氣特性的限制，最多只能接100多個節點。

CAN的數據鏈路層是其核心內容，其中邏輯鏈路控制(LOagie Link Control，LLC)完成過濾、過載通知和管理恢復等功能，媒體訪問控制(Medium Access Control，MAC)子層完成數據打包/解包、幀編碼、媒體訪問管理、錯誤檢測、錯誤信令、應答、串并轉換等功能。這些功能都是圍繞信息幀傳送過程展開的。

2、CAN總線的優點
①CAN為多主方式工作，網絡上任一節點均可在任一時刻主動地向網絡上其他節點發送信息，而不分主從。
②在報文標識符上，CAN上的節點分成不同的優先級，可滿足不同的實時需要，優先級高的數據最多可在134μs內得到傳輸。
③CAN采用非破壞總線仲裁技術。當多個節點同時向總線發送信息發生沖突時，優先級較低的節點會主動退出發送，而最高優先級的節點可不受影響地繼續傳輸數據，從而大大節省了總線沖突仲裁時間。尤其是在網絡負載很重的情況下，也不會出現網絡癱瘓的情況(以太網則可能)。
④CAN節點只需要通過對報文的標識符濾波即可實現點對點、一點對多點及全局廣播等幾種方式傳送接收數據。
⑤CAN的直接通信距離最遠可達10km(速率5kbps以下)通信速率最高可達1Mbps(此時通信距離最長為40m)。
⑥CAN上的節點數取決于總線驅動電路，目前可達110個。標準幀報文標識符有11位、擴展幀的報文標識符(29位)的個數幾乎不受限制。
⑦報文采用短幀結構、傳輸時間短，受干擾概率低，保證了數據出錯率極低。
⑧CAN的每幀信息都有CRC校驗及其他檢錯措施，具有極好的檢錯效果。
⑨CAN通信介質可為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。
⑩CAN節點在錯誤嚴重的情況下可自動關閉輸出功能，以使總線上其他節點的操作不受影響。

3、CAN總線的應用
現在CAN的高性能和可靠性已被認同，并被廣泛地應用于工業自動化、船舶、醫療設備、工業設備等方面，現場總線是當今自動化領域技術發展的熱點之一、被譽為自動化領域的計算機局域網。它的出現為分布式控制系統實現各節點之間實時、可靠的數據通信提供了強有力的技術支持。

CAN總線連接線