概述 CAN（Controller Area Network）即控制器區域網，是一種能夠實現分散式實時控制的序列通訊網路。

想到CAN就要想到德國的Bosch公司，因為CAN就是這個公司開發的（和Intel）

CAN有很多優秀的特點，使得它能夠被廣泛的應用。比如：傳輸速度最高到1Mbps，通訊距離最遠到10km，無損位仲裁機制，多主結構。

近些年來，CAN控制器價格越來越低，很多MCU也集成了CAN控制器。現在每一輛汽車上都裝有CAN匯流排。

一個典型的CAN應用場景： CAN匯流排標準只規定了物理層和資料鏈路層，需要使用者自定義應用層。不同的CAN標準僅物理層不同。

CAN收發器負責邏輯電平和物理訊號之間的轉換。

將邏輯訊號轉換成物理訊號（差分電平），或者將物理訊號轉換成邏輯電平。

CAN標準有兩個，即IOS11898和IOS11519，兩者差分電平特性不同。

高低電平幅度低，對應的傳輸速度快； *雙絞線共模消除干擾，是因為電平同時變化，電壓差不變。 多個節點連線，只要有一個為低電平，匯流排就為低電平，只有所有節點輸出高電平時，才為高電平。所謂"線與"。

CAN匯流排有5個連續相同位後，就插入一個相反位，產生跳變沿，用於同步。從而消除累積誤差。 CAN匯流排，終端電阻的接法：

為什麼是120Ω，因為電纜的特性阻抗為120Ω，為了模擬無限遠的傳輸線

資料鏈路層 CAN匯流排傳輸的是CAN幀，CAN的通訊幀分成五種，分別為資料幀、遠端幀、錯誤幀、過載幀和幀間隔。

資料幀用來節點之間收發資料，是使用最多的幀型別；遠端幀用來接收節點向傳送節點接收資料；錯誤幀是某節點發現幀錯誤時用來向其他節點通知的幀；過載幀是接收節點用來向傳送節點告知自身接收能力的幀；用於將資料幀、遠端幀與前面幀隔離的幀。

資料幀根據仲裁段長度不同分為標準幀（2.0A）和擴充套件幀（2.0B）

幀起始由一個顯性位（低電平）組成，傳送節點發送幀起始，其他節點同步於幀起始；

幀結束由7個隱形位（高電平）組成。 仲裁段 CAN匯流排是如何解決多點競爭的問題？

由仲裁段給出答案。

CAN匯流排控制器在傳送資料的同時監控匯流排電平，如果電平不同，則停止傳送並做其他處理。如果該位位於仲裁段，則退出匯流排競爭；如果位於其他段，則產生錯誤事件。 幀ID越小，優先順序越高。由於資料幀的RTR位為顯性電平，遠端幀為隱性電平，所以幀格式和幀ID相同的情況下，資料幀優先於遠端幀；由於標準幀的IDE位為顯性電平，擴充套件幀的IDE位為隱形電平，對於前11位ID相同的標準幀和擴充套件幀，標準幀優先順序比擴充套件幀高。

控制段 共6位，標準幀的控制段由擴充套件幀標誌位IDE、保留位r0和資料長度程式碼DLC組成；擴充套件幀控制段則由IDE、r1、r0和DLC組成。

CRC段 CRC校驗段由15位CRC值和CRC界定符組成。 ACK段 當接收節點接收到的幀起始到CRC段都沒錯誤時，它將在ACK段傳送一個顯性電平，傳送節點發送隱性電平，線與結果為顯性電平。

遠端幀 遠端幀分為6個段，也分為標準幀和擴充套件幀，且RTR位為1（隱性電平） CAN是可靠性很高的匯流排，但是它也有五種錯誤。

CRC錯誤：傳送與接收的CRC值不同發生該錯誤；

格式錯誤：幀格式不合法發生該錯誤；

應答錯誤：傳送節點在ACK階段沒有收到應答資訊發生該錯誤；

位傳送錯誤：傳送節點在傳送資訊時發現匯流排電平與傳送電平不符發生該錯誤；

位填充錯誤：通訊線纜上違反通訊規則時發生該錯誤。

當發生這五種錯誤之一時，傳送節點或接受節點將傳送錯誤幀

為防止某些節點自身出錯而一直髮送錯誤幀，干擾其他節點通訊，CAN協議規定了節點的3種狀態及行為

**CAN收發器和控制器分別對應CAN的物理層和資料鏈路層，**完成CAN報文的收發；功能電路，完成特定的功能，如訊號採集或控制外設等；主控制器與應用軟體按照CAN報文格式解析報文，完成相應控制。

CAN硬體驅動是執行在主控制器（如P89V51）上的程式，它主要完成以下工作：基於暫存器的操作，初始化CAN控制器、傳送CAN報文、接收CAN報文；

如果直接使用CAN硬體驅動，當更換控制器時，需要修改上層應用程式，移植性差。在應用層和硬體驅動層加入虛擬驅動層，能夠遮蔽不同CAN控制器的差異。

一個CAN節點除了完成通訊的功能，還包括一些特定的硬體功能電路，功能電路驅動向下直接控制功能電路，向上為應用層提供控制功能電路函式介面。特定功能包括訊號採集、人機顯示等。

CAN匯流排網路主要掛在CAN_H和CAN_L，各個節點通過這兩條線實現訊號的序列差分傳輸，為了避免訊號的反射和干擾，還需要在CAN_H和CAN_L之間接上120歐姆的終端電阻，但是為什麼是120歐姆呢？那是因為電纜的特性阻抗為120歐。

CAN匯流排採用不歸零碼位填充技術，也就是說CAN總線上的訊號有兩種不同的訊號狀態，分別是顯性的（Dominant）邏輯0和隱形的（recessive）邏輯1，訊號每一次傳輸完後不需要返回到邏輯0（顯性）的電平。

位填充規則：傳送器只要檢測到位流裡有5個連續相同值的位，便自動在位流裡插入補充位。