CAN[Control（Controller） Area Network]是控制(器)局域網(wǎng)的簡稱
它是德國Ｂｏｓｃｈ公司在１９８６年為解決現(xiàn)代汽車中眾多測量控制部件之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信總線。
現(xiàn)已被列入ISO 國際標準，稱為ISO11898
CAN最初是為汽車的監(jiān)測、控制系統(tǒng)而設計的，現(xiàn)已在航天、電力、石化、冶金、紡織、造紙、倉儲等行業(yè)廣泛采用。在火車、輪船、機器人、樓宇自控、醫(yī)療器械、數(shù)控機床、智能傳感器、過程自動化儀表等自控設備中，都廣泛采用CAN技術
CAN的主要技術特點
CAN網(wǎng)絡上的節(jié)點不分主從，任一節(jié)點均可在任意時刻主動地向網(wǎng)絡上其他節(jié)點發(fā)送信息，通信方式靈活，利用這一特點可方便地構(gòu)成多機備份系統(tǒng)
CAN網(wǎng)絡上的節(jié)點信息具有不同的優(yōu)先級，可滿足對實時性的不同要求，高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)最多可在134微秒內(nèi)得到傳輸
CAN采用非破壞性總線仲裁技術，當多個節(jié)點同時向總線發(fā)送信息時，優(yōu)先級較低的節(jié)點會主動地退出發(fā)送，而最高優(yōu)先級的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而節(jié)省了總線沖突的仲裁時間。
CAN只需通過報文濾波即可實現(xiàn)點對點、一點對多點及全局廣播等幾種方式傳送接收數(shù)據(jù)，無需專門的"調(diào)度"
CAN的直接通信距離最遠可達10km（速率5kbps以下）；通信速率最高可達1Mbps(此時通信距離最長為40m）。
CAN上的節(jié)點數(shù)主要決定于總線驅(qū)動電路，目前可達110個；報文標識符可達2032種（CAN2.0A），而擴展標準（CAN2.0B）的報文標識符幾乎不受限制
采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時間短，受干擾概率低，具有良好的檢錯效果。 。
CAN節(jié)點中均有錯誤檢測、標定和自檢能力。檢錯的措施包括：發(fā)送自檢、循環(huán)冗余校驗、位填充和報文格式檢查等。保證了低出錯率。
CAN節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點的操作不受影響。
CAN的通信介質(zhì)可為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。
CAN器件可被置于無任何內(nèi)部活動的睡眠方式，相當于未連接到總線驅(qū)動器。這樣可降低系統(tǒng)功耗。其睡眠狀態(tài)可借助總線激活或者系統(tǒng)的內(nèi)部條件被喚醒。
CAN在汽車電子系統(tǒng)中得到廣泛應用
現(xiàn)代汽車越來越多地采用電子裝置控制，如發(fā)動機控制、注油控制，加速、剎車控制（ASC）及復雜的防死鎖剎車系統(tǒng)（ABS）等。
汽車內(nèi)部所具有的控制器、執(zhí)行器、監(jiān)測儀器、傳感器的數(shù)量很多，按模擬系統(tǒng)的接線方式，一個傳統(tǒng)車輛的典型連線束展開后，其長度約為1600多米，有將近300個接頭
這些控制需檢測及交換大量數(shù)據(jù)，因而引入CAN通信技術，組成汽車內(nèi)部網(wǎng)絡，以適應控制與數(shù)據(jù)通信的需要。
世界上一些著名汽車制造廠商如BENZ（奔馳）、BMW（寶馬）、PORSCHE（保時捷）ROLLS-ROYCE（羅斯萊斯）JAGUAR（美洲豹）等都已開始采用CAN總線來實現(xiàn)汽車內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測和執(zhí)行機構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。
基于CAN總線的數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡技術在汽車行業(yè)有良好的應用前景
汽車內(nèi)部網(wǎng)絡的構(gòu)成
汽車內(nèi)部網(wǎng)絡由一系列稱之為ECU（電控單元）的不同功能部件作為網(wǎng)絡節(jié)點而構(gòu)成的。
可分為動力、照明、操作、顯示、安全、娛樂等多個子系統(tǒng)。
Motorola公司提出的基于CAN的汽車內(nèi)部網(wǎng)絡的解決方案。
動力系統(tǒng)采用傳輸速率大于250kbps的CAN網(wǎng)段，車身電子系統(tǒng)采用傳輸速率不小于125kbps的低速CAN網(wǎng)段，兩個子網(wǎng)之間通過中央模塊實現(xiàn)互連。
汽車內(nèi)部網(wǎng)絡的解決方案 （ Motorola ）
CAN通信技術
CAN的通信參考模型
CAN的通信模型的分層結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)鏈路層
包括邏輯鏈路控制子層LLC
LLC的主要功能是：為數(shù)據(jù)傳送和遠程數(shù)據(jù)請求提供服務，確認由LLC子層接收的報文實際已被接收，并為恢復管理和通知超載提供信息
媒體訪問控制子層MAC）
MAC子層主要規(guī)定傳輸規(guī)則，即控制幀結(jié)構(gòu)、執(zhí)行仲裁、錯誤檢測、出錯標定和故障界定
物理層
物理層規(guī)定了節(jié)點的全部電氣特性
CAN節(jié)點網(wǎng)絡的連接
CAN總線的顯位與隱位
顯位(0)
VCANH： 3.5v
VCANL 1 1.5v
隱位(1)
VCANH 2.5v
VCANL 2.5v
CAN的幀類型
4種不同類型的幀：數(shù)據(jù)幀、遠程幀、出錯幀或超載幀
數(shù)據(jù)幀攜帶數(shù)據(jù)由發(fā)送器至接收器
遠程幀用以請求總線上的相關單元發(fā)送具有相同標識符的數(shù)據(jù)幀
出錯幀由檢測出總線錯誤的單元發(fā)送
超載幀用于提供當前的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀的附加延遲
CAN的幀結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)幀由7個不同的位場（域）組成：
幀起始（1個顯位），標志幀的起始
仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、CRC場、應答場和幀結(jié)束（7個隱位）。
數(shù)據(jù)場長度可為零 。
CAN數(shù)據(jù)幀的組成
CAN2.0A 與CAN2.0B
CAN2.0A：
標識符的長度為11位，這些位從高位到低位的順序發(fā)送，最低位為ID.0，其中最高7位（ID.10－ID.4）不能全為隱位。
遠程發(fā)送請求位（RTR）在數(shù)據(jù)幀中必須是顯位，而在遠程幀中必須為隱位
仲裁場由11位標識符和遠程發(fā)送請求位RTR組成。
CAN 2.0B：
存在兩種不同的幀格式，具有11位標識符的標準幀，29位標識符的擴展幀
標準幀與CAN2.0A相同
擴展幀的仲裁場由29位標識符和替代遠程請求SRR位、標識位和遠程發(fā)送請求位組成，標識符位為ID.28至ID.0。
CAN數(shù)據(jù)幀的組成
遠程幀
遠程幀由6個場組成：幀起始、仲裁場、控制場、CRC場、應答場和幀結(jié)束。遠程幀不存在數(shù)據(jù)場。
遠程幀的RTR位必須是隱位。
DLC的數(shù)據(jù)值是獨立的，它可以是0～8中的任何數(shù)值，為對應數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)長度。
出錯幀
出錯幀由兩個不同場組成，第一個場由來自各站的錯誤標志疊加得到，第二個場是出錯界定符
錯誤標志具有兩種形式：
活動錯誤標志(Active error flag)，由6個連續(xù)的顯位組成
認可錯誤標志(Passive error flag)，由6個連續(xù)的隱位組成
出錯界定符包括8個隱位
超載幀
超載幀包括兩個位場：超載標志和超載界定符
發(fā)送超載幀的超載條件：
要求延遲下一個數(shù)據(jù)幀或遠程幀
在間歇場檢測到顯位
超載標志由6個顯位組成
超載界定符由8個隱位組成
CAN通信控制器
CAN通信控制器82C200
CAN控制器主要由實現(xiàn)CAN總線協(xié)議部分和與微控制器接口部分電路組成。對于不同型號的CAN總線通信控制器，實現(xiàn)CAN協(xié)議的電路，其結(jié)構(gòu)和功能大體相同；與微控制<