CAN¶

控制器局域网

实现分布式实时控制的串行通信网络

CAN总线标准¶

只规定了物理层和数据链路层，需要用户自定义应用层，不同CAN标准仅物理层不同

为什么是120Ω？因为电缆特性阻抗为120Ω，为了模拟无限远的传输线

通信帧：

解决多点竞争

CAN总线控制器在发送数据的同时监控总线电平，如果电平不同，则停止发送并做其他处理。如果该位位于仲裁段，则退出总线竞争；如果位于其他段，则产生错误事件

接收节点接受到起始帧的CRC段没有错误时，接收节点将在ACK段发送一个显性电平，发送节点在ACK段发送隐性电平，线与结果为显性

当发生这几种错误的时候，发送节点或者接收节点将发送错误帧

为防止某些节点自身出错一直发送错误帧，干扰其他节点通信，CAN协议规定了节点的三种和行为：

CAN收发器和控制器：对应CAN物理层和数据链路层，完成CAN报文的收发
功能电路：完成特定的功能，比如信号采集
主控制器与应用软件按照CAN报文格式解析报文，完成相应控制
CAN硬件驱动是运行在主控制器（如P89V51）上的程序，它主要完成以下工作：基于寄存器的操作，初始化CAN控制器、发送CAN报文、接收CAN报文（如果直接使用CAN硬件驱动，当更换控制器时，需要修改上层应用程序，移植性差）
在应用层和硬件驱动层加入虚拟驱动层，能够屏蔽不同CAN控制器的差异
一个CAN节点除了完成通信的功能，还包括一些特定的硬件功能电路，功能电路驱动向下直接控制功能电路，向上为应用层提供控制功能电路函数接口。特定功能包括信号采集、人机显示等
CAN收发器是实现CAN控制器逻辑电平与CAN总线上差分电平的互换。实现CAN收发器的方案有两种，一是使用CAN收发IC（需要加电源隔离和电气隔离），另一种是使用CAN隔离收发模块。推荐使用第二种

CAN控制器是CAN的核心元件，它实现了CAN协议中数据链路层的全部功能，能够自动完成CAN协议的解析。CAN控制器一般有两种，一种是控制器IC（SJA1000），另一种是集成CAN控制器的MCU（LPC11C00）
MCU负责实现对功能电路和CAN控制器的控制：在节点启动时，初始化CAN控制器参数；通过CAN控制器读取和发送CAN帧；在CAN控制器发生中断时，处理CAN控制器的中断异常；根据接收到的数据输出控制信号

CAN总线只提供可靠的传输服务

所以节点接收报文时，要通过应用层协议来判断是谁发来的数据，以及数据代表了什么含义

常见的CAN协议：iCAN、CANOpen

CAN应用层协议驱动是运行在主控制器（如P89V51）上的程序

我们将帧ID用来表示节点地址，当接收到的帧ID与自身节点ID不通过时，就直接丢弃，否则交给上层处理；发送时，将帧ID设置为接收节点的地址

收发器按照通信速度分为高速CAN收发器和容错CAN收发器

同一网络中要使用相同的CAN收发器。

CAN连接线上会有很多干扰信号，需要在硬件上添加滤波器和抗干扰电路

也可以使用CAN隔离收发器（集成滤波器和抗干扰电路）