什么是CAN总线 CAN总线有什么作用

CAN 总线（Controller Area Network）是控制器局域网的简称，是 20 世纪 80 年代初德国 BOSCH 公司为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。目前，CAN 总线已经被列入 ISO 国际标准，称为 ISO11898。CAN 总线已经成为工业数据通信的主流技术之一。

CAN 总线作为数字式串行通信技术，与其他同类技术相比，在可靠性、实时性和灵活性方面具有独特的技术优势，主要特点如下：

• CAN 总线是一种多主总线，总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。

• CAN 总线采用非破坏性总线仲裁技术。但多个节点同时向总线发送信息时，优先级低的节点会主动退出发送，而最高优先级的节点可以不受影响地继续传输数据，从而大大节省总线冲突的仲裁时间。即使在网络负载很重的情况下也不会发生网络瘫痪情况。

• CAN 总线的通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，选择灵活。

• CAN 总线的通信速率可达 1Mbit/s（此时通信距离最长为 40 米），通信距离最远可达 10km（速率在 5kbit/s 以下）。

• CAN 总线上的节点信息分成不同的优先级，可以满足不同级别的实时要求，高优先级的数据可以在 134μs 内得到传输。

• CAN 总线通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送数据，无需专门的调度。

• CAN 总线的数据采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，具有极好的检错效果。

• CAN 总线采用 CRC 检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。

• CAN 总线上的器件可被置于无任何内部活动的睡眠方式，相当于未连接到总线上，可以有效降低系统功耗。

• CAN 总线上的节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出的功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。

CAN 总线卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程中监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视，并被公认为是最有前途的现场总线之一。另外，CAN 总线协议已被国际标准化组织认可，技术比较成熟，控制的芯片已经商品化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的数通讯。CAN 总线插卡可以任意插在 PC AT XT 兼容机上，方便地构成分布式监控系统。因此，用 FPGA 实现 CAN 总线通信控制器具有非常重要的应用价值。