課程摘要：介紹了控制器局域網總線(CAN總線)的應用特性以及將其應用于具體的工程項目時CAN總線系統的分層結構及各層的主要功能。基于CAN總線系統結構構成，通過工程實踐的具體應用以及對CAN控制器及收發器硬件結構的深入理解，并從通信的角度出發著重深入分析了CAN總線通信的節點同步機制、總線地址機制、總線仲裁機制(即總線的沖突解決機制)以及總線魯棒性的實現原理。
關鍵詞：控制器局域網總線；同步機制；地址機制；仲裁機制；魯棒性實現

    CAN(Controller Area Network)總線，即控制器局域網總線，在工業控制、醫療電子、家用電器及傳感器領域都得到了廣泛的應用。目前國內外文獻中針對CAN總線協議分析的文章主要是針對CAN協議的幀結構以或位時序特性進行分析，如文獻鮮有從通信的角度對CAN總線協議進行分析，鮮有從工程應用的角度出發，對CAN總線的通信機制進行深入分析的文章。

1 CAN應用特性及結構構成

    CAN總線協議具有兩個國際標準，分別是ISO11898和ISO11519。其中，IS011898是通信速率為125 kbps～1 Mbps的高速CAN通信標準，屬于閉環總線，總線最大長度為40 m／1 Mbps。ISO11519定義了通信速率為10～125 kbps的低速CAN通信標準，屬于開環總線，最大長度為1 km／40 kbps。由于電氣特性限制，即總線分布電容和分布電阻對總線波形的影響，CAN總線上最大節點數目為110個。對于應用工程師，只需正確配置收發端的波特率和位參數即可實現收發節點的數據同步。通過CAN控制器硬件對報文的標示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。同時，由于CAN報文采用短幀結構，并且每幀均包含CRC校驗部分，保證了數據出錯率極低。CAN總線在工程應用中結構構成如圖1所示。

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