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很多的司机朋友以及工控圈的朋友都有听到过“CAN总线”一词，今天我们就来一起看一下CAN总线为什么这么火？
CAN总线，也叫做控制器局域网总线（Controller Area Network），是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。CAN协议用于汽车中各种不同元件之间的通信，用来取代昂贵而笨重的配电线束。CAN协议的使用广泛这一特点使其很快延伸到自动化控制以及工业领域中。
CAN协议的特性包括完整性的串行数据通讯、提供实时支持、传输速率高达1Mb/s、同时具有11位的寻址以及检错能力。
CAN总线发展史
控制器局域网CAN属于现场总线的范畴，是一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络。德国博世公司在20世纪80年代专门为汽车行业开发的一种串行通信总线，由于其高性能、高可靠性以及能够检测出产生的任何错误，因而而越来越受到人们的欢迎，被广泛应用于诸多领域。
随着CAN总线在各个行业和领域的广泛应用，使得对其的通信格式也提出了更严格的要求。1991年CAN总线技术规范（Version2.0）制定并发布。该技术规范共包括A和B两个部分。其中2.0A给出了CAN报文标准格式，而2.0B给出了标准的和扩展的两种格式。
美国的汽车工程学会SAE在2000年提出了J1939协议，此后该协议成为了货车和客车中控制器局域网的通用标准。传统的CAN是基于事件触发的，信息传输时间的不确定性和优先级反转是它固有的缺陷。当总线上传输消息频率不高时，这些缺陷相对影响较小；但随着发送频率的不断增加，性能会急剧下降。
为了满足汽车控制对实时性和传输消息密度不断增长的需要，改善CAN总线的实时性能非常必要。于是，传统CAN与时间触发机制相结合产生了TTCAN（Time-Triggered CAN），ISO11898-4己包含了TTCAN。 TTCAN总线和传统CAN总线系统的区别是：总线上不同的消息定义了不同的时间槽(Timer Slot)。
CAN总线的工作原理
CAN总线使用串行数据传输方式，可以1Mb/s的速率在40m的双绞线上运行，也可以使用光缆连接，而且在这种总线上总线协议支持多主控制器。当CAN总线上的一个节点(站)发送数据时，它以报文形式广播给网络中所有节点。对每个节点来说，无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收。每组报文开头的11位字符为标识符，定义了报文的优先级，这种报文格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标识符是唯一的，不可能有两个站发送具有相同标识符的报文。当几个站同时竞争总线读取时，这种配置十分重要。
CAN总线特征
1、报文 总线上的数据以不同报文格式发送，但长度受到限制。当总线空闲时，任何一个网络上的节点都可以发送报文。
2、信息路由 在CAN中，节点不使用任何关于系统配置的报文，比如站地址，由接收节点根据报文本身特征判断是否接收这帧信息。
3、标识符 指要传送的报文的特征标识符，它给出的不是目标节点地址，而是这个报文本身的特征。信息以广播方式在网络上发送，所有节点都可以接收到。
4、数据一致性 应确保报文在CAN里同时被所有节点接收或同时不接收，这是配合错误处理和再同步功能实现的。
5、位传输速率不同的CAN系统速度不同，但在一个给定的系统里，位传输速率是唯一的，并且是固定的。
6、优先权 由发送数据的报文中的标识符决定报文占用总线的优先权。标识符越小，优先权越高。
7、远程数据请求 通过发送远程帧，需要数据的节点请求另一节点发送相应的数据。回应节点传送的数据帧与请求数据的远程帧由相同的标识符命名。
CAN总线的特点
1、实时性强、传输距离远、抗电磁干扰能力强、成本低；
2、采用双线串行通信方式，检错能力强，可在高噪声干扰环境中工作；
3、具有优先权和仲裁功能，多个控制模块通过CAN 控制器挂到总线上；
4、可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；
5、可靠的错误处理和检错机制；
6、发送的信息遭到破坏后，可自动重发；
7、节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能；
8、报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能、优先级信息。
CAN总线的应用领域
汽车制造
大型仪器设备
智能家庭和生活小区管理
机器人网络
自动控制
航空航天
航海
过程工业
机械工业
纺织机械
农用机械
机器人
数控机床
医疗器械及传感器
CAN已经形成国际标准,并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。
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