CAN 是Controller Area Network 的縮寫（以下稱為CAN），是ISO國際標準化的串行通信協議。在汽車產業中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統被開發了出來。由于這些系統之間通信所用的數據類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構成的情況很多，線束的數量也隨之增加。為適應“減少線束的數量”、“通過多個LAN，進行大量數據的高速通信”的需要，1986 年德國電氣商博世公司開發出面向汽車的CAN 通信協議。此后，CAN 通過ISO11898 及ISO11519 進行了標準化，在歐洲已是汽車網絡的標準協議。

CAN 的高性能和可靠性已被認同，并被廣泛地應用于工業自動化、船舶、醫療設備、工業設備等方面。現場總線是當今自動化領域技術發展的熱點之一，被譽為自動化領域的計算機局域網。它的出現為分布式控制系統實現各節點之間實時、可靠的數據通信提供了強有力的技術支持。

CAN總線特點

1、可以多主方式工作，網絡上任意一個節點均可以在任意時刻主動地向網絡上的其他節點發送信息，而不分主從，通信方式靈活。

2、網絡上的節點可分成不同的優先級，可以滿足不同的實時要求。

3、采用非破壞性位仲裁總線結構機制，當兩個節點同時向網絡上傳送信息時，優先級低的節點主動停止數據發送，而優先級高的節點可不受影響地繼續傳送數據。

4、可以點對點，一點對多點及全局廣播幾種傳送方式接收數據。

5、直接通信距離最遠可達10km（速率4Kbps以下、

6、通信速率最高可達1MB/s（此時距離最長40m、

使用非屏蔽雙絞線傳輸時，傳輸速率與傳輸距離的關系如下圖所示。

7、節點數最多可達110個。

8、采用短幀結構，每一幀的有效字節數為8個。

9、每幀信息都有CRC校驗及其他檢錯措施，數據錯誤率極低。

10、通信介質可采用雙絞線，同軸電纜和光纖，一般采用廉價的雙絞線即可。

11、節點在錯誤嚴重的情況下，具有自動關閉總線的功能，切斷它與總線的聯系，以使總線上的其他操作不受影響。

CAN總線原理

CAN總線以廣播的方式從一個節點向另一個節點發送數據，當一個節點發送數據時，該節點的CPU把將要發送的數據和標識符發送給本節點的CAN芯片，并使其進入準備狀態;一旦該CAN芯片收到總線分配，就變為發送報文狀態，該CAN芯片將要發送的數據組成規定的報文格式發出。此時，網絡中其他的節點都處于接收狀態，所有節點都要先對其進行接收，通過檢測來判斷該報文是否是發給自己的。

由于CAN總線是面向內容的編址方案，因此容易構建控制系統對其靈活地進行配置，使其可以在不修改軟硬件的情況下向CAN總線中加入新節點。

CAN控制器原理

其中CAN核心模塊根據CAN總線協議控制數據幀的發送和接收；接口管理邏輯模塊提供SJA1000與主微處理器或其它設備的連接，主微處理器可以通過數據/地址復用總線和讀寫控制邏輯訪問SJA1000的所有寄存器；發送緩沖區可以存儲一個完整的標準或擴展的報文，當主微處理器要求SJA1000發送報文時，接口管理邏輯操縱CAN核心模塊將發送緩沖區中的報文發送到CAN總線上；當接收一個報文時，CAN核心模塊首先將總線上的串行位流數據轉換位并行數據，然后交給接收過慮模塊進行識別，決定該報文是否為主微處理器所要求的報文類別，所有接收的報文可以存放在接收先進先出隊列，根據不同的工作模式和數據長度，該隊列可以存放最多32個報文，然后用戶可以靈活地對報文分為不同地優先級和中斷處理服務。

SJA1000可直接連接兩類主要的處理器家族：Intel公司的80C51系列和Motorola公司的68xx系列，其芯片外圍專門有一個模式管腳用了選擇CPU的類型。SJA1000提供了8位地址/數據復用總線和讀/寫控制信號與CPU交換數據，我們可以將SJA1000看作映射到主微處理器的外圍存取器I/O設備。

SJA1000通過2個8位寄存器來支持對報文的過濾功能，將應用不關心的報文拒之門外將提供處理期的性能，因為大多數應用都是通過中斷的方式交換數據，所以正確的使用過濾功能可以為中斷處理函數贏得時間。SJA1000提供一個接收編碼寄存器（Acceptance Code Register）和一個接收屏蔽寄存器（Acceptance Mask Register）。接收過濾模塊將CAN報文的11位標識符的高8位于這2個寄存器里存放的值相比較，并作出是否接收的判斷。

CAN總線的應用

CAN總線在工控領域主要使用低速-容錯CAN即ISO11898-3標準，在汽車領域常使用500Kbps的高速CAN。

某進口車型擁有，車身、舒適、多媒體等多個控制網絡，其中車身控制使用CAN網絡，舒適使用LIN網絡，多媒體使用MOST網絡，以CAN網為主網，控制發動機、變速箱、ABS等車身安全模塊，并將轉速、車速、油溫等共享至全車，實現汽車智能化控制，如高速時自動鎖閉車門，安全氣囊彈出時，自動開啟車門等功能。

CAN系統又分為高速和低速，高速CAN系統采用硬線是動力型，速度：500kbps，控制ECU、ABS等；低速CAN是舒適型，速度：125Kbps，主要控制儀表、防盜等。

某醫院現有5臺16T/H XXXX燃氣鍋爐，向洗衣房、制劑室、供應室、生活用水、暖氣等設施提供5kg/cm2的蒸汽，全年耗用天然氣1200萬m3，耗用20萬噸自來水。醫院采用接力式方式供熱，對熱網進行地域性管理，分四大供熱區。其中冬季暖氣的用氣量很大，據此設計了基于CAN現場總線的分布式鍋爐蒸汽熱網智能監控系統。現場應用表明：該樓宇自動化系統具有抗干擾能力強，現場組態容易，網絡化程度高，人機界面友好等特點。