操控器局域网总线(CAN，Controller Area Network)是一种用于实时运用的串行通讯协议总线，它能够运用双绞线来传输信号，是世界上运用最广泛的现场总线之一。CAN协议由德国的 Robert Bosch公司开发，用于轿车中各种不同元件之间的通讯，以此替代贵重而粗笨的配电线束。该协议的健壮性使其用处延伸到其他主动化和工业运用。CAN协议的特性包括完整性的串行数据通讯、供给实时支撑、传输速率高达1Mb/s、一起具有11位的寻址以及检错才能。
CAN总线是一种多主方法的串行通讯总线，根本规划规范要求有高的位速率，高抗电子搅扰性，并且能够检测出发生的任何过错。CAN总线能够运用于轿车电操控体系、电梯操控体系、安全监测体系、医疗仪器、纺织机械、船只运送等范畴。
CAN总线的特色
1、具有实时性强、传输间隔较远、抗电磁搅扰才能强、本钱低一级长处;
2、选用双线串行通讯方法，检错才能强，可在高噪声搅扰环境中作业;
3、具有优先权和裁定功用，多个操控模块经过CAN 操控器挂到CAN-bus 上，构成多主机部分网络;
4、可依据报文的ID决议接纳或屏蔽该报文;
5、牢靠的过错处理和检错机制;
6、发送的信息遭到损坏后，可主动重发;
7、节点在过错严峻的情况下具有主动退出总线的功用;
8、报文不包括源地址或方针地址，仅用标志符来指示功用信息、优先级信息。
CAN总线的作业原理
CAN总线运用串行数据传输方法，能够1Mb/s的速率在40m的双绞线上运转，也能够运用光缆衔接，并且在这种总线上总线协议支撑多主操控器。CAN与I2C总线的许多细节很相似，但也有一些显着的差异。
当CAN总线上的一个节点(站)发送数据时，它以报文方式播送给网络中一切节点。对每个节点来说，不论数据是否是发给自己的，都对其进行接纳。每组报文开端的11位字符为标识符，界说了报文的优先级，这种报文格式称为面向内容的编址计划。在同一体系中标识符是仅有的，不行能有两个站发送具有相同标识符的报文。当几个站一起竞赛总线读取时，这种装备十分重要。
当一个站要向其它站发送数据时，该站的CPU即将发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片，并处于预备状况;当它收到总线分配时，转为发送报文状况。CAN芯片将数据依据协议组织成必定的报文格式宣布，这时网上的其它站处于接纳状况。每个处于接纳状况的站对接纳到的报文进行检测，判别这些报文是否是发给自己的，以承认是否接纳它。
因为CAN总线是一种面向内容的编址计划，因而很简略树立高水准的操控体系并灵敏地进行装备。咱们能够很简略地在CAN总线中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修正。当所供给的新站是纯数据接纳设备时，数据传输协议不要求独立的部分有物理意图地址。它答应散布进程同步化，即总线上操控器需求丈量数据时，可由网上取得，而无须每个操控器都有自己独立的传感器。
CAN总线的运用
CAN总线在组网和通讯功用上的长处以及其高性价比据定了它在许多范畴有宽广的运用远景和发展潜力。这些运用有些共同之处：CAN实践就是在现场起一个总线拓扑的计算机局域网的效果。不论在什么场合，它担负的是任一节点之间的实时通讯，可是它具有结构简略、高速、抗搅扰、牢靠、价位低一级优势。CAN总线开端是为轿车的电子操控体系而规划的，现在在欧洲出产的轿车中CAN的运用已十分遍及，不仅如此，这项技能已推行到火车、轮船等交通工具中。
1、轿车制作中的运用
运用CAN总线，能够削减车身布线，进一步节省了本钱，因为选用总线技能，模块之间的信号传递仅需求两条信号线。布线部分化，车上除去总线外其他一切横贯车身的线都不再需求了，节省了布线本钱。CAN总线体系数据安稳牢靠，CAN总线具有线间搅扰小、抗搅扰才能强的特色。CAN总线专为轿车量身定做，充分考虑到了轿车上恶劣作业环境，比方焚烧线圈焚烧时发生的强壮的反充电压，电涡流缓冲器堵截时发生的浪涌电流及轿车发动机仓100℃左右的高温。
跟着安全功用日益受到重视,安全气囊也将逐步增多,曾经是在驾驶员前面设备一个,往后旁边面与后座都会设备安全气囊,这些气囊经过传感器感触磕碰信号,经过 CAN总线将传感器信号传送到一个中心处理器内,操控各安全气囊的发动弹出动作。一起,先进的防盗规划也正根据CAN总线网络技能。首要,承认钥匙合法性的校验信息经过CAN网络进行传递,改进了加密算法,其校验的信息比以往的防盗体系更丰厚;其次,车钥匙、防盗操控器和发动机操控器彼此贮存对方信息,并且在校验码中搀和随机码,无法进行破译,然后进步防盗体系的安全性。而这些功用的完结无一不凭借CAN总线来完结,CAN总线成为轿车智能化操控的“定海神针”。
在现代轿车的规划中,CAN已经成为有必要选用的设备。奔跑、宝马、群众、沃尔沃、雷诺等轿车都选用了CAN作为操控器联网的手法。据报道,我国首辆CAN 网络体系混合动力轿车已在奇瑞公司试装成功,并进行了开端试运转。在上海群众的帕萨特和POLO轿车上也开端引入了CAN总线技能。但总的来说,现在 CAN总线技能在我国轿车工业中的运用尚处于实验和起步阶段,绝大部分的轿车还没有选用轿车总线规划。国内涵技能、规划和运用上进行网络总线的“进修”势在必行。
2、大型仪器设备中的运用
大型仪器设备是一种参照必定过程对多种信息收集、处理、操控、输出等操作的杂乱体系。曩昔这类仪器设备的电子体系往往是在结构和本钱方面占有相当大的部分，并且牢靠性不高。选用CAN总线技能后，在这方面有了显着改观。
以医疗设备为例，病理散布式监控体系别离由中心操控式的中心监控单元和现场收集单元。 现场收集单元对医院各室确诊丈量仪器进行数据、图画的实时收集，一起完结数据计算、存贮; 中心监控单元能够定时或不定时地从现场收集单元获取数据并完结图画监测、数据计算、报表、打印及数据库办理。中心监控单元和现场收集单元之间经过CAN总线衔接在一起，在这个网络中，中心监控单元处于主控方位，而现场收集单元能够随时呼应中心监控单元的指令。其现场收集单元由单片机8C552及收集、存储、显现、遥控和通讯模块组成,每个现场收集单元可与10个丈量仪器相接。
