CAN总线的定义

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CAN总线的定义

我们上两期内容重点讲述：

1.汽车和CAN bus总线之间的重要联系：

CAN与你家的轿车Car！

2.CAN总线的历史起源和发展历程：

CAN bus History （CAN总线历史）

What is CAN？

CAN总线（Controller Area Network控制器局域网络）是一种通信系统，用于车辆或机器中的电子控制单元（ECUs）之间进行通信——无需主机计算机。例如，CAN总线可以快速且可靠地在汽车的刹车系统和引擎之间共享信息。

让我们想象一下，你的汽车就像人体：CAN总线就像神经系统，使通信成为可能。

反过来，ECUs（也称为“CAN节点”）就像身体的各个部分，通过CAN总线相互连接。一个部分感知到的信息可以与另一个部分共享。

在物理层面上，所有的ECUs都连接在一个由一对双绞线组成的两线总线上：CAN高和CAN低。这些线通常有颜色编码：CAN High是黄色的（像太阳），CAN Low是绿色的（像草地）。

What is ECU？

我们在第一期CAN与你家的轿车Car！已经详细介绍过ECU的概念和详细内容。这里再简单介绍下：

电子控制单元（ECUs）是控制某些功能的组件——例如引擎控制单元、变速器、刹车、转向、温度等。一辆现代汽车可以轻松拥有70多个ECUs——每个ECU都在总线上与其他ECUs共享信息。

CAN总线上的任何ECU都可以准备和广播信息（例如传感器数据）。广播的数据被网络上的所有其他ECUs接收——然后每个ECU可以检查数据并决定是接收还是忽略它。

如果我们深入观察，一个ECU由三个主要元素组成：

• 微控制器：MCU是ECU的大脑——它解释传入的CAN消息，并决定传输什么消息。例如，一个传感器可能被编程为以5 Hz的频率测量并广播油温。
• CAN控制器：控制器通常集成在MCU中，确保所有通信都遵循CAN协议（消息编码、错误检测、仲裁等）——从而减轻了MCU的复杂性。
• CAN收发器：CAN收发器将CAN控制器连接到物理的CAN线上，将控制器数据转换为CAN总线上的差分信号，反之亦然。它还提供电气保护。

CAN是一种串行、半双工、异步通信协议，并遵循去中心化的通信基础设施。去中心化协议的好处是没有中央实体可以控制总线，使得节点可以热插拔，也就是说，我们可以在不中断其他节点之间通信的情况下，添加或移除总线上的节点。

CAN具有高数据传输速度（高达1 Mbps），出色的错误处理能力，自动重传错误消息，以及对电气噪声的高容忍度。它标准化了OSI模型中最低的两层——物理层和数据链路层。

关于CAN总线的OSI模型我们下期详细和大家分享，敬请期待！

参考链接：

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