CAN总线技术 | CAN脱颖而出的“秘密”

CAN总线在汽车网络中脱颖而出的“秘密”：

节点间采用多主通讯方式。
采用短帧结构，标准数据帧8个字节，500K波特率，用200多us就能发完。
报文ID值越小，优先级越高。
非破坏性总线仲裁处理机制。
可靠的CRC校验方式，传输数据出错率极低，满足汽车数据传输。
报文仲裁失败或者传输期间被破坏，有自动重发（机制）。
节点在严重的错误情况下，具有自动脱离总线的功能，不影响总线的正常工作。

基于以上的优势，CAN总线被广泛应用于工业自动化，机器人通讯，新能源汽车等领域。我从事了7年工业自动化，3年工业AGV的研发，都能看到CAN总线的身影。如果想在这些领域从事研发的工作，必须掌握CAN总线的物理层与数据链路层的知识。

比如，为什么要学习物理层？

某个项目上可能存在两种CAN网络（高速CAN网络与低速容错CAN网络）。高速CAN与低速容错CAN在CANH与CANL上的电压差是不一样的。根据这个电压差，找一个示波器过来就能判断是高速CAN还是低速容错CAN。
当设计新的CAN总线网络，每一个CAN节点的波特率是一样的（比如500KB），但是就是通讯不正常。当你了解物理层的知识后，就会想着先去检查一下终端电阻有没有遗漏，还有总线的CANH与CANL的之间的电阻值是不是接近60欧。
以前看过一台AGV的CAN网络设计，这个CAN网络的设计真的惨不忍睹，怪不得没法连续运行超过10分钟。设计这个CAN网络的工程根本不了解CAN总线的物理层知识，原因如下：
- 通讯线没有使用特性阻抗约为120欧的双绞线，他用了两根0.3mm的蓝色单芯线来搭建整个AGV的CAN网络。
- 终端电阻只接了一个，另外一个没有接。
采样点是什么？为什么采样点会造成CAN通讯异常？这些都是CAN物理层的知识。
学习CAN总线的物理层知识后，才能通过示波器看到一些问题，比如信号反射与信号振铃是否严重，CAN节点发出的显性（逻辑0）电平时，CANH与CANL的压差是不是正确（正确是2V，我见过神奇的3V）等等情况。

综上所述，一定要掌握CAN总线的物理层知识，才能解决项目上可能出现的问题。

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