0 导读

本博文主要介绍了车用CAN通讯的基础知识，包括CAN通讯的背景，通讯分层，CAN通讯特性及CAN通讯的工作原理等。

本博文比较适合没有接触过车用CAN通讯的朋友。假设在工作和学习中如果要涉及CAN通讯相关的工作，如果无从下手的话，这篇文章比较适合你。如果你觉得对你有帮助，请收藏点赞，内容会持续更新打磨，请持续关注！

1 CAN通讯背景知识

1.1 什么是CAN？

CAN总线被开发出来，是科技发展的必然，就像当下互联网技术在汽车上的应用一样。

在CAN总线未开发出来之前，传统的车身网络，如下图：

CAN总线应用之后的车身总线：

1.2 CAN总线有哪些特性？

CAN总线相比其他现场总线有如图所示的（不仅限于这些）特性：

1.3 CAN总线为什么能够发展壮大？

1.4 CAN的工作原理是什么？

通信的小朋友：通讯的双方并不关心声音如何传输，只关心自己表达的意思对方能不能理解；

说话这个动作：说出“你好”这个词有很多种语言表达，可以是中文、英文等。只有双方表达一致才能正确理解对方的意思；

罐头：决定以什么样的方式传输信息，以及如何让其他的罐头获取信息；

绳子：传导振动信号，绳子上振动信号频率与幅度的组合就反映了传递的信息。但是并不关心这些信号的意思

在“通信各层”中的角色，各司其职，共同完成了传递信息的过程。

由此，引出了通讯分层的概念，通讯是分层的，这个概念应该贯彻在我们学习任何通讯系统的过程中，这是个方法论。

国际标准化组织ISO对通信系统的详细划分：

CAN通讯的标准详细定义了上图ISO模型中的物理层和数据链路层，至于怎么应用，那又有其他的标准再定义了。

我们再次强调一下层的概念，设备之间所谓的通信，其实是相同层次间的信息沟通，例如物理层与物理层的信息交换，应用层与应用层的信息交换，层与层之间是互相独立的。

万丈高楼平地起，CAN通讯的“媒介”和“基石”是CAN的物理层，下面介绍物理层的概念。

2 CAN通讯物理层概述

再次搬出层的示意图，看看物理层在通信中的位置：

2.1 CAN收发器与信号电平

2.2 双绞线束

双绞线上传输差分信号，共模干扰使信号线上产生相同幅度和相位的干扰脉冲。

2.3 线与原理

当多个节点并接到同一总线上时，只要其中一个节点输出低电平，总线就是低电平，只有所有节点输出高电平时，总线才为高电平。

2.4 同步

CAN通讯规定，在信号的跳变沿时刻进行同步。

看完上图可能会有这样的疑问：**那CAN通讯是如何消除这种累计误差的？

2.5 位填充

CAN通讯是通过位填充提供同步信号，从而消除累计误差。

2.6 传输速度与距离

CAN——Control Area Network的缩写，属于小范围实时通信网络，通信距离与速率成反比。

3 总结

从1986年博世正式公布CAN协议到CAN FD的ISO标准化，再到马上要推出CAN XL，CAN通讯技术在不断地完善和进步中，技术就是一个循序渐进从简单到复杂的过程，掌握和理解了最基本的原理，复杂的问题也就迎刃而解了。

CAN通讯在汽车上的应用十分广泛，就目前的趋势，在未来的很长时间，应该不会被替代，做为“汽车软件人”，掌握和理解CAN通讯也是有必要的。

看完本文，对CAN通讯的印象可以用几个关键词来概括：通讯分层、电平差分、线与和同步，如果你对这几个关键词已经理解，那恭喜你，CAN通讯基础你已经掌握一半了！

站在巨人的肩膀上：

【1】周立功官网《CAN-bus现场总线基础教程》；