CAN入门书的介绍与了解.pdf

CAN（Controller Area Network）是控制器局域网络的缩写，是一种国际标准化的串行通信协议。CAN被广泛应用于汽车电子、工业自动化、医疗设备、船舶等多个领域。它的出现最初是为了适应汽车行业对安全性、舒适性、方便性、低公害和低成本的要求，这些要求推动了不同电子控制系统之间的通信需求，而这些系统间的数据类型和对可靠性的要求各不相同，因此需要一种多总线结构来减少线束数量并实现高速数据通信。 CAN协议最初由德国博世公司于1986年开发，针对汽车行业的需求而设计。后来，通过ISO（International Organization for Standardization，国际标准化组织）的ISO11898和ISO11519标准的制定，CAN成为欧洲汽车网络的标准协议，并得到了国际标准化组织的认可。 CAN的特点主要包括： 1. 高可靠性：能够提供错误检测、错误界定和总线离线功能。 2. 实时性：网络上的信息可以实时更新，适合要求高速传输的应用。 3. 灵活性：允许节点在通信高峰时发送信息，而在通信清淡时发送较少信息。 4. 节点数量的扩展性：理论上可连接任意多的节点。 5. 成本效益：相对于其他通信协议，CAN具有较低的实现成本。 CAN的种类主要分为以下几类： 1. CAN 2.0A（标准帧格式）：数据长度最多为8字节。 2. CAN 2.0B（扩展帧格式）：数据长度最多为8字节，但ID范围更广。 3. CAN FD（CAN Flexible Data-rate）：为CAN 2.0的扩展，支持更快的数据传输速率。 在CAN协议中，帧的分类包括数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧以及帧间隔。每种帧的结构和用途都不尽相同： 1. 数据帧：用来传输节点的数据。 2. 遥控帧：用于请求数据帧的传输。 3. 错误帧：用于错误检测和通知。 4. 过载帧：用于延迟后续数据帧的发送，防止过载。 5. 帧间隔：用于分隔数据帧或遥控帧。 CAN协议及标准规格涉及ISO11898和ISO11519-2等标准的不同点，包括速度、介质、网络长度、节点数量等方面的差异。 CAN通信网络的拓扑结构，即总线拓扑图，对于确保数据可靠传输至关重要。总线拓扑通常采用双线结构，两条线分别是CAN_H（高）和CAN_L（低），网络上所有节点都连接到这条双线总线上。CAN网络的拓扑结构非常灵活，可以使用分支线和T型接头来扩展网络。 在设计CAN网络时，需要注意的使用注意事项包括： 1. 物理连接：确保网络节点的电气连接正确。 2. 总线终端：两端的总线需要适当的终端电阻来防止反射。 3. 网络负载：过高的网络负载会影响通信效率和数据传输速度。 4. 信号质量：应保持良好的信号质量，避免信号干扰和衰减。 随着技术的发展，CAN协议也在不断更新，如CAN FD的出现为CAN协议提供了更高速率的数据传输。不过，本介绍的内容主要基于较早期的CAN入门指南，随着技术的不断演进，更多新的技术和标准也在持续涌现。对于CAN的深入学习，建议查阅最新的技术文献和标准文档，以获取当前最准确的技术和应用信息。