汽車CAN總線工作原理一文講清

1、 什么是CAN?

CAN是Controller Area Network縮寫，中文名稱控制器局域網(wǎng)絡(luò)。從名稱就可以看出來，CAN是一種控制器之間通訊的現(xiàn)場總線。CAN總線最早應(yīng)用于汽車工業(yè)，由德國BOSCH提出。由于消費者對汽車功能需求的不斷增加，汽車中電子器件不斷增加，造成各控制器之間通訊信號接線方式復(fù)雜，因此設(shè)計了一個單一的網(wǎng)絡(luò)總線，整車的所有控制器都可以掛在這個網(wǎng)絡(luò)上。

2、 CAN總線物理層

下圖為比較典型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

CAN總線的物理層傳輸介質(zhì)可以為雙絞線、光纖、同軸電纜等。主機(jī)廠一般使用雙絞線，在雙絞線上傳輸?shù)男盘栃问綖椴罘中盘?，差分信號即大小相等跳變方向相反的信號。差分信號的主要?yōu)點為傳輸穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)。因為兩條信號線一同走線，干擾一般會同時等值的加到兩條線上，到了接收端進(jìn)行差分運算時就可以消除干擾影響。

雙絞線的一般要求：

A、 阻抗：120Ω，5ns/m延時；

B、 絞距：1m 33絞至50絞；

C、 線經(jīng)：0.35mm2至0.5mm2

與光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)會發(fā)生反射類似，對于高頻信號，當(dāng)阻抗不連續(xù)時，會引發(fā)信號的反射，反射波會干擾原信號，為了消除這種反射會在網(wǎng)絡(luò)的終端增加一顆與線束阻抗相同的電阻，另因為信號的傳遞是雙向的，因此在另一端也需增加電阻。終端電阻阻值一般選用120Ω。

3、CAN總線工作原理

CAN總線的兩條信號線分別為CAN_H及CAN_L?？偩€當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)時，隱性電平（邏輯1）CAN_H及CAN_L電壓均為2.5V，電壓差為0V；顯性電平（邏輯0）CAN_H為3.5V，CAN_L為1.5V，電壓差為2V；

0和1的不同組合就組成了CAN總線中的一條條報文，對于報文幀的格式主要有兩種：標(biāo)準(zhǔn)幀與數(shù)據(jù)幀，兩種形式之間的區(qū)別如下圖所示：標(biāo)準(zhǔn)幀的仲裁域有11位，擴(kuò)展幀的仲裁域有29位。擴(kuò)展幀能夠擴(kuò)展更多節(jié)點，與標(biāo)準(zhǔn)幀主要區(qū)別是ID的數(shù)據(jù)。擴(kuò)展幀主要應(yīng)用于卡車、工程車、商務(wù)車，乘用車一般使用標(biāo)準(zhǔn)幀。