1、遵循ISO/OSI標(biāo)準(zhǔn)模型，CAN分為數(shù)據(jù)鏈路層（包括邏輯鏈路層LLC和媒體訪問控制層MAC；CAN2.0A中描述為目標(biāo)層和傳輸層）和物理層。

2、CAN技術(shù)規(guī)范（Version2.0）包括2.0A和2.0B，2.0A的報(bào)文標(biāo)識(shí)符為11位2.0B有標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展兩種報(bào)文格式，前者的標(biāo)識(shí)符11位，后者29位。

3、CAN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

???????? CAN控制器：接收來自控制單元（如MCU）的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)處理后傳到收發(fā)器。

???????? CAN收發(fā)器：由一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器組合而成，將從控制器接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成能通過CAN-bus傳輸?shù)碾娦盘柣蛘叻粗?/p>

???????? 傳輸線：雙向傳輸?shù)膶?dǎo)線，分為CAN_H和CAN_L，各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過這兩條線實(shí)現(xiàn)信號的串行差分傳輸。

???????? 終端電阻：為了避免信號的反射和干擾，需要在CAN_H和CAN_L之間接終端電阻。終端電阻并非固定120歐，跟使用的導(dǎo)線有關(guān)。

4、信號表示：

???????? CAN總線采用的"線與"的規(guī)則進(jìn)行總線沖裁，即1&0=0，即總線上只要有一個(gè)節(jié)點(diǎn)將總線拉到低電平（邏輯0），總線就為低電平（邏輯0），表現(xiàn)在CAN總線中即是說總線上只要有一個(gè)節(jié)點(diǎn)為顯性，則總線狀態(tài)位顯性，而不管總線上有多少節(jié)點(diǎn)處于傳輸隱性狀態(tài)；只有當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)都為隱性時(shí)，總線才為隱性狀態(tài)。這個(gè)特性在仲裁時(shí)非常有用。

5、幀結(jié)構(gòu)

???????? 數(shù)據(jù)幀：由7個(gè)不同的位場組成，分別是幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、CRC場、應(yīng)答場和幀結(jié)束。

?????????????????? 幀起始——1個(gè)顯性位，標(biāo)志數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀的開始

?????????????????? 仲裁場——由報(bào)文標(biāo)識(shí)符合遠(yuǎn)程發(fā)送請求位（RTR）組成報(bào)文優(yōu)先權(quán)信息。

??????????????????????????? 標(biāo)識(shí)符???? 標(biāo)準(zhǔn)幀11bit，擴(kuò)展幀29bit

??????????????????????????? RTR位???? 1bit數(shù)據(jù)幀為顯性，遠(yuǎn)程幀為隱性，所以數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先權(quán)高于遠(yuǎn)程幀

??????????????????????????? IDE位????? 1bit標(biāo)準(zhǔn)幀為顯性，位于控制場，擴(kuò)展幀為隱性，位于仲裁場

??????????????????????????? SRR位????? 1bit擴(kuò)展幀當(dāng)中用于替代遠(yuǎn)程幀請求位，顯性

?????????????????? 控制場——標(biāo)準(zhǔn)幀的控制場由IDE位(1bit)、保留位R0(1bit)和數(shù)據(jù)長度代碼DLC(4bit)組成，共6bit。擴(kuò)展幀中則由保留位R1、R0(2bit)和DLC(4bit)組成，共6bit。

?????????????????? 數(shù)據(jù)場——1個(gè)數(shù)據(jù)幀傳輸0~8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，傳輸時(shí)MSB在前

?????????????????? CRC場——CAN-bus使用CRC校驗(yàn)數(shù)據(jù)，CRC校驗(yàn)值放在CRC場，由CRC校驗(yàn)值(15bit)和CRC界定符(1bit)構(gòu)成

?????????????????? ACK場——接收節(jié)點(diǎn)接收的幀起始到CRC場之間的內(nèi)容沒有發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，將在ACK場發(fā)送一個(gè)顯性位。包括發(fā)送應(yīng)答信號的ACK槽(1bit)和ACK界定符(1bit,隱性)共2bit組成。

?????????????????? 幀結(jié)束——由7個(gè)連續(xù)的隱性位組成

???????? 遠(yuǎn)程幀：與數(shù)據(jù)幀相比，遠(yuǎn)程幀沒有數(shù)據(jù)場，同樣有標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀之分。

???????? 錯(cuò)誤幀：CAN-bus支持的錯(cuò)誤類型有五類

???????? ???????? 1)CRC錯(cuò)誤，CRC校驗(yàn)不符

?????????????????? 2)應(yīng)答錯(cuò)誤，發(fā)送節(jié)點(diǎn)在ACK場未收到應(yīng)答信號

?????????????????? 3)格式錯(cuò)誤，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀格式不符合任何合法幀格式

?????????????????? 4)位發(fā)送錯(cuò)誤，發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)發(fā)現(xiàn)總線電平與發(fā)送電平不相同

?????????????????? 5)位填充錯(cuò)誤，通信線纜上信號違反“位填充規(guī)則”

???????? 發(fā)生以上五種錯(cuò)誤任何一種時(shí)，發(fā)送或接受節(jié)點(diǎn)將發(fā)送錯(cuò)誤幀

???????? 其中錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)分為主動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)和被動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)。

???????? 為防止自身由于某些原因?qū)е聼o法正常接收的節(jié)點(diǎn)一直發(fā)送錯(cuò)誤幀，干擾其他節(jié)點(diǎn)通訊，CAN-bus規(guī)定了節(jié)點(diǎn)的三種狀態(tài)及行為。

???????? 過載幀：有三種情況發(fā)送過載幀

?????????????????? 1)當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)沒有做好接受下一幀數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備時(shí)

?????????????????? 2)在間歇的第一和第二字節(jié)監(jiān)測到一個(gè)顯性位

?????????????????? 3)節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤界定符或過載界定符的第8位采樣到一個(gè)顯性位，則發(fā)送一個(gè)過載幀且錯(cuò)誤計(jì)數(shù)不會(huì)增加

???????? *由于存在多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)過載且過載幀發(fā)送有時(shí)間差的問題，可能出現(xiàn)過載標(biāo)志疊加后超過6位的現(xiàn)象。

???????? 幀間隔：幀間隔用于將數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀與他們之前的幀分離開，過載幀和錯(cuò)誤幀前面不需要插入幀間隔。

6、通信速度和最大總線長度

???????? 影響總線長度的因素

???????? 1)物理線纜并非理想狀態(tài)，實(shí)際上是有一定的線上延遲的，CAN總線的應(yīng)答機(jī)制決定了通信速率越高，通信距離越短，對物理傳輸線的要求就越高，通信速率與通信距離的關(guān)系大致如下圖。（主要因素）

???????? 2)信號在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的延時(shí)

???????? 3)振蕩器的容差

???????? 綜合考慮各方面的因素，有如下推薦值表

7、幾個(gè)重要的概念

???????? CAN總線協(xié)議??????? CAN總線是一個(gè)廣播類型的總線，所以任何在總線上的節(jié)點(diǎn)都可以監(jiān)聽總線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。也就是說總線上的傳輸不是點(diǎn)到點(diǎn)的，而是一點(diǎn)對多點(diǎn)的傳輸，這里多點(diǎn)的意思是總線上所有的節(jié)點(diǎn)。總線上的節(jié)點(diǎn)通過這種本地過濾的功能可以過濾掉一些和自己無關(guān)的數(shù)據(jù)，而保留一些和自己有關(guān)的信息。本地過濾所使用的就是位于數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀仲裁場的標(biāo)識(shí)符（ID）。

???????? 總線仲裁??????? 只要總線空閑，總線上任何節(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送報(bào)文，如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)開始傳送報(bào)文，那么就會(huì)存在總線訪問沖突的可能。CAN使用了標(biāo)識(shí)符的逐位仲裁方法解決這個(gè)問題。

???????? 在仲裁期間，每一個(gè)發(fā)送器都對發(fā)送的電平與被監(jiān)控的總線電平進(jìn)行比較。如果電平相同，則這個(gè)單元可以繼續(xù)發(fā)送。如果發(fā)送的是一"隱性"電平而監(jiān)視到的是一"顯性"電平，那么這個(gè)節(jié)點(diǎn)失去了仲裁，必須退出發(fā)送狀態(tài)。如果出現(xiàn)不匹配的位不是在仲裁期間則產(chǎn)生錯(cuò)誤事件。

???????? 幀ID越小，優(yōu)先級越高。由于數(shù)據(jù)幀的RTR位為顯性電平，遠(yuǎn)程幀為隱性電平，所以幀格式和幀ID相同的情況下，數(shù)據(jù)幀優(yōu)先于遠(yuǎn)程幀；由于標(biāo)準(zhǔn)幀的IDE位為顯性電平，擴(kuò)展幀的IDE位為隱形電平，對于前11位ID相同的標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀，標(biāo)準(zhǔn)幀優(yōu)先級比擴(kuò)展幀高。

???????? 位填充??? 位填充是為防止突發(fā)錯(cuò)誤而設(shè)定的功能。當(dāng)同樣的電平持續(xù) 5 位時(shí)則添加一個(gè)位的反型數(shù)據(jù)。位填充的數(shù)據(jù)不需要編程控制，由控制器自動(dòng)完成。其目的也是提高CAN總線的穩(wěn)定性。

???????? 1)發(fā)送單元的工作??????? 在發(fā)送數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀時(shí)，SOF～CRC 段間的數(shù)據(jù)，相同電平如果持續(xù)5位，在下一個(gè)位（第6個(gè)位）則要插入1位與前5位反型的電平。

???????? 2)接收單元的工作??????? 在接收數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀時(shí)，SOF～CRC 段間的數(shù)據(jù)，相同電平如果持續(xù)5位，需要?jiǎng)h除下一個(gè)位（第6個(gè)位）再接收。如果這個(gè)第6個(gè)位的電平與前5位相同，將被視為錯(cuò)誤并發(fā)送錯(cuò)誤幀。