一、CAN协议基础知识

一、CAN总线基础知识

注：参考江科大教程，瑞萨电子《CAN入门教程》。

CAN （Controller Area Network），是ISO国际标准化的串行通信协议。CAN协议经过ISO标准化后有两个标准：ISO11898标准和ISO11519-2标准。CAN具有很高的可靠性，广泛应用于：汽车电子、工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。

2、CAN总线基础特征

1.两根通信线：CAN_H、CAN_L，无需共地，差分信号，抗干扰能力强。

2.高速CAN：通信速率为125Kbps~1Mbps，通信距离小于40m，ISO11898标准。

3.低速CAN：通信速率10k-125Kbps，通信距离小于1000m，ISO11519-2标准。

4.异步、无需时钟线，通信速率由设备各自约定。

5.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。

6.11位/29位报文ID，用于区分消息功能，同时决定优先级。

7.可配置1-8字节有效载荷。

8.可实现广播式和请求式两种传输方式。

9.应答、CRC校验、位填充、位同步、错误处理等特性。

3、CAN总线硬件电路

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。

终端电阻

1、防止回波反射。

2、没有设备操作总线的情况下，将两根线电压拉到同一水平。

高速CAN

高速CAN使用闭环网络，CAN_H和CAN_L两端添加120Ω终端电阻。

低速CAN

低速CAN使用开环网络，CAN_H和CAN_L其中一端添加2.2k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物理层特性