CAN 总线原理解析 (can总线原理图)_可编程控制器

概述

CAN 总线（Controller Area Network）是一种串行网络，用于连接传感器、控制器和执行器，完成设备间的连锁控制。它起源于汽车领域，现已广泛应用于医疗、工业自动化等领域。

CAN 总线采用面向数据的内容寻址机制，报文的优先级由 11 位标识符决定，标识符越小，优先级越高。这种机制可以保证网络的高实时性。

CAN 总线最初由博世公司开发，并获得国际标准化组织（ISO）认证（ISO11898）。目前，国际上主要的半导体厂商都提供了支持 CAN 总线的专用芯片。

CAN 总线在汽车、工业自动化、医疗等领域获得了广泛的应用。例如，奔驰 S 型轿车使用了 CAN 总线系统；美国商用车辆制造商也将 CAN 总线应用于生产线和机床上。

当 CAN 总线上的一个节点要发送数据时，它会以报文的形式广播到网络中所有的节点。每个节点都会接收报文，并根据报文中的标识符判断该报文是否发给自己。

CAN 总线采用位仲裁机制来解决多个节点同时竞争总线的情况。标识符二进制值更小的节点优先级更高，可以获得总线读取权。

位仲裁是一个快速有效地确定总线读取权的机制。当多个节点同时发送报文时，它们的标识符会被逐位比较。二进制值更小的标识符的节点将保留总线读取权，而其它节点的报文会被丢弃。

位仲裁的详细过程如下图所示：

该图中，站 1 的标识符为 011111，站 2 的标识符为 0100110，站 3 的标识符为 0100111。所有标识符都相同的两位 01，直到第 3 位进行比较时，站 1 的报文被丢弃，因为它的第 3 位为高，而其它两个站的报文第 3 位为低。

CAN 报文由以下字段组成：

CAN 总线广泛应用于以下领域：

CAN 总线以其高可靠性、实时性和易于配置等优点，成为工业自动化和汽车领域不可或缺的技术。

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