汽車CAN總線工作原理一文講清

1、 什么是CAN?

CAN是Controller Area Network縮寫，中文名稱控制器局域網絡。從名稱就可以看出來，CAN是一種控制器之間通訊的現場總線。CAN總線最早應用于汽車工業，由德國BOSCH提出。由于消費者對汽車功能需求的不斷增加，汽車中電子器件不斷增加，造成各控制器之間通訊信號接線方式復雜，因此設計了一個單一的網絡總線，整車的所有控制器都可以掛在這個網絡上。

2、 CAN總線物理層

下圖為比較典型的網絡拓撲

CAN總線的物理層傳輸介質可以為雙絞線、光纖、同軸電纜等。主機廠一般使用雙絞線，在雙絞線上傳輸的信號形式為差分信號，差分信號即大小相等跳變方向相反的信號。差分信號的主要優點為傳輸穩定，抗干擾能力強。因為兩條信號線一同走線，干擾一般會同時等值的加到兩條線上，到了接收端進行差分運算時就可以消除干擾影響。

雙絞線的一般要求：

A、 阻抗：120Ω，5ns/m延時；

B、 絞距：1m 33絞至50絞；

C、 線經：0.35mm2至0.5mm2

與光從一種介質進入另一種介質會發生反射類似，對于高頻信號，當阻抗不連續時，會引發信號的反射，反射波會干擾原信號，為了消除這種反射會在網絡的終端增加一顆與線束阻抗相同的電阻，另因為信號的傳遞是雙向的，因此在另一端也需增加電阻。終端電阻阻值一般選用120Ω。

3、CAN總線工作原理

CAN總線的兩條信號線分別為CAN_H及CAN_L?？偩€當傳輸數據時，隱性電平（邏輯1）CAN_H及CAN_L電壓均為2.5V，電壓差為0V；顯性電平（邏輯0）CAN_H為3.5V，CAN_L為1.5V，電壓差為2V；

0和1的不同組合就組成了CAN總線中的一條條報文，對于報文幀的格式主要有兩種：標準幀與數據幀，兩種形式之間的區別如下圖所示：標準幀的仲裁域有11位，擴展幀的仲裁域有29位。擴展幀能夠擴展更多節點，與標準幀主要區別是ID的數據。擴展幀主要應用于卡車、工程車、商務車，乘用車一般使用標準幀。