趣解CAN總線的工作方式

　　現實中，如果兩個人同時說話，怎樣來決定誰先說呢？有時候是嗓門最大的先說，而這基本上也是控制器局域網 （CAN） 總線的工作方式。

　　在一條CAN總線中，所有收發器發出消息的優先級（從最低有效位 （LSB） 到最高有效位 （MSB））；最高優先級的消息將被發送。特別是對于CAN來說，如果兩個收發器同時發送，他們都“張開嘴” 說一個“0”（邏輯高電平）；數值越低，這條消息的重要性越高。換句話說，如果兩個收發器都在“喊”，首先“閉嘴”的收發器必須等到另外一個收發器完成發送之后才能說話。整個過程被稱為仲裁，更確切的說是非破壞性仲裁。

　　在設計通信系統時，你可以隨意使用很多穩健的語言。其中的一些表達方式比較成熟并且意思明確，而其他的語言仍舊在不斷的發展中，比如說CAN總線。CAN是一款非常穩健的差分信令通信協議。這款協議最初設計用于汽車應用，在無需主機控制器的情況下，實現微控制器、傳感器或集成電路之間的通信。

　　CAN的工作原理也是其非常穩健的一個原因。他的差分信令拓撲結構使其能夠輕松應對耦合噪聲。在出現由接地層噪聲導致的位移時，這一特性可以使傳輸線路，CANL和CANH保持在一起。與其他差分協議不同的是，當CAN處于接收狀態（一個邏輯1）時，兩條線路都將處于同樣電壓，通常為VCC/2（除非是一款3V CAN總線收發器，那樣的話就是完全另外一種對話方式了）。當CAN線路被分別驅動時，這成為主導狀態和一個邏輯0。將CANL和CANH想象為一張嘴的兩片嘴唇：L是下嘴唇，而H是上嘴唇。當你想說話時，你告訴自己分開你的嘴唇并張開嘴。這是一個低電平有效邏輯信令，其中“0”在你開口說話時置位。當你不在說話時，你的嘴唇緊閉，CANH和CANL線路一起處于VCC/2電平上。

　　圖1：CAN信令和邏輯電平

　　除了這些基本原理之外，CAN總線也在不斷的發展中。全新調整和增強功能正在使這項技術更加高效，并且釋放出全新的性能水平。