CAN是控制器局域網絡的簡稱，是由以研發和生產汽車電子產品著稱的德國BOSCH公司開發的，并最終成為國際標準，是國際上應用最廣泛的現場總線之一。

什么是通訊

為了更好地理解CAN通訊概念，我們借助人與人之間的通訊形式來了解汽車的這種內部通訊模式。當然，首先我們得清楚什么是通訊：

“通訊是兩個或兩個以上參與者之間交換信息的有意識活動，目的是通過符號和語義規范的共享系統來發送或接收信息。通訊的基本步驟包括通訊意圖的形成，信息的組成，信息的編碼，信號的發送，信號的接收，信息的解碼以及最終的信息解釋，這一系列步驟也稱之為協議。”

CAN通訊的引入

比較人與汽車之間的交流/通訊行為后發現：兩者概念基本相同。當人們想在一個小組中交流時，通常有幾種交流的可能性。一種可能性是：如果一個人想與幾個人共享某些信息，則他可以以特定的方式發送該信息，并向每個感興趣的人重復相同的信息，始終遵循某種協議，即確保所發送信息的通信規則。我們可以將這個概念應用于汽車。

過去，如果控制單元，傳感器或執行器要發送某些信息，則必須通過特定的通信通道(電纜)將其發送給每個相關方。例如，如果發動機控制單元要與變速箱控制單元共享信息，則它必須對要發送的每個數據使用特定的介質(電纜)。如果后者想向前者發送信息，情況也是如此，這樣就導致需要很多電纜。

這樣的通訊系統的缺點是大量的接線和連接，這意味著重量，復雜性，潛在的故障和額外的成本。此外，未明確連接以接收該信息的其他單元無法知道該信息。隨著控制單元數量的增加也會使其可靠性成為噩夢。所以為了克服所有的這些問題，引入了串行通信，這樣電纜連接的數量遠少于共享信號所需的數量，所以所需的信息會在數據包中一個接一個地發送信息。

CAN通訊的概念

如果我們將串行通信比喻為人類交流，則可以說一個人使用相同的交流通道將其信息發送給其他人，并且每個人都可以根據各自需要獲取信息。例如，一個人可能會向一群人大聲說“明天會下雨”。這群人都將聽到并且也理解該信息，但并非所有人都對此信息感興趣，因此他們將丟棄它并等待下一條消息。

這樣我們就可以定義有關CAN總線的第一個理論概念，CAN通訊的數據傳輸方式類似于電話會議或視頻會議。一個人(控制單元)發送其數據，將其輸入網絡，而其他人“共同收聽”該數據。其中一部分人對此數據很有趣，因此他們使用它。另一部分人可能對該特定數據不感興趣并將其丟棄。

高低速CAN兩種總線架構的基本概念

在汽車的CAN總線系統中，上述概念已應用于大多數控制單元，能夠在某些特定系統之間創建“本地網絡”，從而建立不同級別的重要性和傳輸速度。

這樣的好處是，因為它是一種可擴展的通訊方法，所以能夠根據需要進行較大且復雜的通訊。

那么這些“本地網絡”的實現則是通過ISO 的串行通訊協議ISO-11898 和 ISO-11519所規定的CAN總線架構來實現。

①ISO-11898 定義了通信速率為 125 kbps ~1Mbps 的高速 CAN 通信標準，屬于閉環總線，傳輸速率可達1Mbps，總線長度≤40米。

②ISO-11519 定義了通信速率為 10～125 kbps 的低速 CAN 通信標準，屬于開環總線，傳輸速率為40kbps時，總線長度可達1000米。

這里CAN通訊速率(位速率)是指單位時間內總線上傳輸的信息量，即每秒能夠傳輸的二進制位的數量，單位是bit per second，bps。

上述的高低速CAN總線架構廣泛應用于汽車，比如動力網采用高速CAN總線架構，舒適網采用低速CAN總線架構。

CAN總線結構

了解了高低速CAN兩種總線架構的基本概念后，再了解CAN總線的具體結構。我們可以看到上圖兩類CAN總線結構都有CAN_H，CAN_L兩根線和多個節點。

其中CAN_H和CAN_L線是以雙絞形式纏繞，每個節點都有CAN收發器和CAN控制器，CAN收發器和CAN控制器可能集成在芯片，也可能是獨立于芯片。

審核編輯：湯梓紅