CAN(Controller Area Network)總線是一種高速、可靠的串行通信協(xié)議，廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)控制、機器人等領(lǐng)域。CAN收發(fā)器是CAN總線中的重要組成部分，它的主要作用是將CAN總線上的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為物理信號，以便在CAN總線上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

控制器局域網(wǎng)總線(CAN，Controller Area Network)是一種用于實時應(yīng)用的串行通訊協(xié)議總線，它可以使用雙絞線來傳輸信號，是世界上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。CAN協(xié)議由德國的 Robert Bosch公司開發(fā)，用于汽車中各種不同元件之間的通信，以此取代昂貴而笨重的配電線束。該協(xié)議的健壯性使其用途延伸到其他自動化和工業(yè)應(yīng)用。CAN協(xié)議的特性包括完整性的串行數(shù)據(jù)通訊、提供實時支持、傳輸速率高達(dá)1Mb/s、同時具有11位的尋址以及檢錯能力。

CAN總線是一種多主方式的串行通訊總線，基本設(shè)計規(guī)范要求有高的位速率，高抗電子干擾性，并且能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯誤。CAN總線可以應(yīng)用于汽車電控制系統(tǒng)、電梯控制系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、紡織機械、船舶運輸?shù)阮I(lǐng)域。

CAN通訊協(xié)議主要描述設(shè)備之間的信息傳遞方式。CAN層的定義與開放系統(tǒng)互連模型(OSI)一 致。每一層與另一設(shè)備上相同的那一層通訊。實際的通訊發(fā)生在每一設(shè)備上相鄰的兩層，而設(shè)備只 通過模型物理層的物理介質(zhì)互連。CAN的規(guī)范定義了模型的最下面兩層：數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。下 表中展示了OSI開放式互連模型的各層。

CAN總線的應(yīng)用及發(fā)展 作為一種技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、功能完善、成本較低的網(wǎng)絡(luò)通信控制方式，CAN總線廣泛應(yīng)用于樓 宇自動化、安全監(jiān)控、汽車工業(yè)、航空工業(yè)等領(lǐng)域。 1.樓宇自動化 在樓宇自動化中，加熱和通風(fēng)、照明、安全和監(jiān)控等系統(tǒng)對建筑安裝提出了更高的要求，現(xiàn)代的建 筑安裝系統(tǒng)越來越多地建立在CAN總線系統(tǒng)上，通過其現(xiàn)實開關(guān)、按鈕、傳感器、照明設(shè)備、其他 執(zhí)行器和多控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)建筑中各操作單元之間的協(xié)作，并對各單元不斷變化的 狀態(tài)實時控制。 2.安全監(jiān)控 在當(dāng)前的各種監(jiān)控系統(tǒng)中，普遍存在可靠性、實時性不高，分站缺乏統(tǒng)一規(guī)范等缺點，不能夠很好 地滿足實時監(jiān)控的要求。CAN總線由于具有高數(shù)據(jù)傳輸率、完善的規(guī)范和協(xié)議、高實時性、安全 性、可靠性等，可以很好地克服當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)中存在的各種問題。如：水電站高邊坡監(jiān)控系統(tǒng)、大 型遠(yuǎn)程高邊坡監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、輥道陶瓷窖等監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。 3.汽車工業(yè) 在汽車工業(yè)中，CAN被設(shè)計作為汽車環(huán)境中的微控制器通訊，在車載各電子控制裝置ECU之間交換 信息，形成汽車電子控制網(wǎng)絡(luò)。如：汽車動力系統(tǒng)、制動控制系統(tǒng)、變速箱控制器、儀表、車載網(wǎng) 絡(luò)、電子主干系統(tǒng)中，均嵌入CAN控制裝置。其應(yīng)用使汽車的安全性、舒適性、動力性等性能都進(jìn) 入一個新的高度，給汽車工業(yè)發(fā)展注入新的活力。

CAN總線的特點

1、具有實時性強、傳輸距離較遠(yuǎn)、抗電磁干擾能力強、成本低等優(yōu)點;

2、采用雙線串行通信方式，檢錯能力強，可在高噪聲干擾環(huán)境中工作;

3、具有優(yōu)先權(quán)和仲裁功能，多個控制模塊通過CAN控制器掛到CAN-bus上，形成多主機局部網(wǎng)絡(luò);

4、可根據(jù)報文的ID決定接收或屏蔽該報文;

5、可靠的錯誤處理和檢錯機制;

6、發(fā)送的信息遭到破壞后，可自動重發(fā);

7、節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動退出總線的功能;

8、報文不包含源地址或目標(biāo)地址，僅用標(biāo)志符來指示功能信息、優(yōu)先級信息。

CAN總線是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的串行通訊網(wǎng)絡(luò)，雖然CAN總線最初是為了解決汽車電子控制模塊、傳感器和執(zhí)行器的通信問題而被提出的，但由于CAN總線具有成本低，安全性 高、可靠性好、實時通信，較強的電磁抗干擾能力，可在高噪聲干擾環(huán)境中工作等優(yōu)勢，已被廣泛 應(yīng)用于各個領(lǐng)域，隨著CAN總線技術(shù)的不斷完善，必將得到更大的發(fā)展和更加廣泛的應(yīng)用。