起源
20世紀80年代，Robert Bosch 公司在 SAE（汽車工程協(xié)會）大會上介紹了一種新型的串行總線——CAN控制器局域網，那也是 CAN 誕生的時刻。今天，在歐洲幾乎每一輛新客車均裝配有 CAN 局域網。同樣，CAN也用于其他類型的交通工具，從火車到輪船或者用于工業(yè)控制。CAN 已經成為全球范圍內最重要的總線之一 —— 甚至領導著串行總線。
CAN總線的工作原理
CAN總線使用串行數據傳輸方式，可以1Mb/s的速率在40m的雙絞線上運行，也可以使用光纜連接，而且在這種總線上總線協(xié)議支持多主控制器。CAN與I2C總線的許多細節(jié)很類似，但也有一些明顯的區(qū)別。
當CAN總線上的一個節(jié)點（站）發(fā)送數據時，它以報文形式廣播給網絡中所有節(jié)點。對每個節(jié)點來說，無論數據是否是發(fā)給自己的，都對其進行接收。每組報文開頭的11位字符為標識符，定義了報文的優(yōu)先級，這種報文格式稱為面向內容的編址方案。在同一系統(tǒng)中標識符是唯一的，不可能有兩個站發(fā)送具有相同標識符的報文。當幾個站同時競爭總線讀取時，這種配置十分重要。
當一個站要向其它站發(fā)送數據時，該站的CPU將要發(fā)送的數據和自己的標識符傳送給本站的CAN芯片，并處于準備狀態(tài)；當它收到總線分配時，轉為發(fā)送報文狀 態(tài)。CAN芯片將數據根據協(xié)議組織成一定的報文格式發(fā)出，這時網上的其它站處于接收狀態(tài)。每個處于接收狀態(tài)的站對接收到的報文進行檢測，判斷這些報文是否是發(fā)給自己的，以確定是否接收它。
由于CAN總線是一種面向內容的編址方案，因此很容易建立高水準的控制系統(tǒng)并靈活地進行配置。我們可以很容易地在CAN總線中加進一些新站而無需在硬件或 軟件上進行修改。當所提供的新站是純數據接收設備時，數據傳輸協(xié)議不要求獨立的部分有物理目的地址。它允許分布過程同步化，即總線上控制器需要測量數據時，可由網上獲得，而無須每個控制器都有自己獨立的傳感器。
CAN總線的特點
1、具有實時性強、傳輸距離較遠、抗電磁干擾能力強、成本低等優(yōu)點；
2、采用雙線串行通信方式，檢錯能力強，可在高噪聲干擾環(huán)境中工作；
3、具有優(yōu)先權和仲裁功能，多個控制模塊通過CAN 控制器掛到CAN-bus 上，形成多主機局部網絡；
4、可根據報文的ID決定接收或屏蔽該報文；
5、可靠的錯誤處理和檢錯機制；
6、發(fā)送的信息遭到破壞后，可自動重發(fā)；
7、節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動退出總線的功能；
8、報文不包含源地址或目標地址，僅用標志符來指示功能信息、優(yōu)先級信息。
CAN總線的應用
CAN總線在組網和通信功能上的優(yōu)點以及其高性價比據定了它在許多領域有廣闊的應用前景和發(fā)展?jié)摿Α＿@些應用有些共同之處：CAN實際就是在現場起一個總 線拓撲的計算機局域網的作用。不管在什么場合，它負擔的是任一節(jié)點之間的實時通信，但是它具備結構簡單、高速、抗干擾、可靠、價位低等優(yōu)勢。CAN總線最 初是為汽車的電子控制系統(tǒng)而設計的，目前在歐洲生產的汽車中CAN的應用已非常普遍，不僅如此，這項技術已推廣到火車、輪船等交通工具中。
（1）CAN總線技術的應用：國外知名汽車基本都已經采用了CAN總線技術，例如沃爾沃、林肯、奧迪、寶馬等，而國內汽車品牌，例如奇瑞等公司也已經有幾款車型應用了總線技術。 CAN總線技術就是通過遍布車身的傳感器，將汽車的各種行駛數據發(fā)送到“總線”上，在這個信息共享平臺上，凡是需要這些數據的接收端都可以從“總線”上讀 取需要的信息，從而使汽車的各個系統(tǒng)協(xié)調運作、信息共享、保證車輛安全行駛、舒適和可靠。一般來說，越高檔的車配備的CAN_BUS數量越多，價格也越 高，如途安、帕薩特等車型當中都配備了多個CAN總線。
（2）汽車CAN總線節(jié)點ECU的硬件設計：汽車CAN總線研發(fā)的核心技術就是對帶有CAN接口的ECU進行設計，其中ECU的CAN總線模塊由CAN控制器和CAN收發(fā)器構成。CAN控制器執(zhí)行完整的CAN協(xié)議，完成通訊功能，包括信息緩沖和接收濾波。CAN控制器與物理總線之間需CAN收發(fā)器作為接口，它實現CAN控制器與總線之間邏輯電平信 號的轉換
