【CAN介绍】【第一篇章】
1. CAN简介
• CAN 总线（ Controller Area Network Bus ）控制器局域网总线
• CAN 总线是由 BOSCH 公司开发的一种简洁易用、传输速度快、易扩展、可靠性高的串行通信总线，广泛应用于汽车、嵌入式、工业控制等领域
• CAN 总线特征：
▶ 两根通信线（ CAN_H 、 CAN_L ），线路少
▶ 差分信号通信，抗干扰能力强
▶ 高速CAN （ ISO11898 ）： 125k~1Mbps, <40m
▶ 低速CAN （ ISO11519 ）： 10k~125kbps, <1km
▶ 异步，无需时钟线，通信速率由设备各自约定
▶ 半双工，可挂载多设备，多设备同时发送数据时通过仲裁判断先后顺序
▶ 11位 /29 位报文 ID ，用于区分消息功能，同时决定优先级
▶ 可配置1~8 字节的有效载荷
▶ 可实现广播式和请求式两种传输方式应答、 CRC 校验、位填充、位同步、错误处理等特性
2. 主流通信协议对比
| 名称 | 引脚 | 双工 | 时钟 | 电平 | 设备 | 应用场景 |
| UART | TX、RX | 全双工 | 异步 | 单端 | 点对点 | 两个设备互相通信 |
| I2C | SCL、SDA | 半双工 | 同步 | 单端 | 多设备 | 一个主控外挂多个模块 |
| SPI | SCK、MOSI、MISO、SS | 全双工 | 同步 | 单端 | 多设备 | 一个主控外挂多个模块（高速） |
| CAN | CAN_H、CAN_L | 半双工 | 异步 | 差分 | 多设备 | 多个主控互相通信 |
3. CAN硬件电路
• 每个设备通过 CAN 收发器挂载在 CAN 总线网络上
• CAN 控制器引出的 TX 和 RX 与 CAN 收发器相连， CAN 收发器引出的 CAN_H 和 CAN_L 分别与总线的 CAN_H 和 CAN_L 相连
• 高速 CAN 使用闭环网络， CAN_H 和 CAN_L 两端添加 120Ω 的终端电阻
• 低速 CAN 使用开环网络， CAN_H 和 CAN_L 其中一端添加 2.2kΩ 的终端电阻
4. CAN电平标准
• CAN 总线采用差分信号，即两线电压差（ V CAN_H -V CAN_L ）传输数据位
• 高速 CAN 规定：
电压差为0V时表示逻辑1（隐性电平）
电压差为2V时表示逻辑0（显性电平）
• 低速 CAN 规定
电压差为-1.5V时表示逻辑1 （隐性电平）
电压差为3V时表示逻辑 0 （显性电平）
5. CAN收发器 - TJA1050（高速CAN）
6. CAN物理层特性
