1 簡介

CAN 是Controller Area Network 的縮寫，最早應用于汽車領域，由于這些系統之間通信所用的數據類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構成的情況很多，線束的數量也隨之增加。為適應“減少線束的數量”、“通過多個LAN，進行大量數據的高速通信”的需要，1986 年德國電氣商博世公司開發出面向汽車的CAN 通信協議。此后，CAN 通過ISO11898 及ISO11519 進行了標準化，現在在歐洲已是汽車網絡的標準協議。

現在CAN通信已經被廣泛應用于各個領域，例如醫療，工業等領域。CAN 控制器根據兩根線上的電位差來判斷總線電平。總線電平分為顯性電平和隱性電平，二者必居其一。發送方通過使總線電平發生變化，將消息發送給接收方。

在總線上顯性電平具有優先權，只要有一個單元輸出顯性電平，總線上即為顯性電平。而隱形電平則具有包容的意味，只有所有的單元都輸出隱性電平，總線上才為隱性電平（顯性電平比隱性電平更強）。另外，在CAN總線的起止端都有一個120Ω的終端電阻，來做阻抗匹配，以減少回波反射。

2 CAN總線特點

• 多主控制

當總線處于空閑狀態時，任何Device都可以發送消息，總線通過標志符號來決定發送優先級。只有仲裁獲勝方可以繼續發送消息，其余Device可以立刻停止數據發送，進入數據接收狀態。

• 數據傳輸速率快

由于CAN通信采用的是差分通信的方式，其能傳輸更遠的距離，且傳輸的速率最高可以1Mbps。

• 支持多節點通信
  CAN通信可同時連接多個Device，且連接Device理論上是沒有上限的，但是Device數量過多可能會影響數據傳輸的延時以及最高的傳輸速率。最高的通信速率不僅與傳輸線纜的長度有關，還與掛載節點的數量有關系。

3 CAN電平標準

CAN通信有高速CAN通信（ISO11898標準）和低速CAN通信（ISO11519-2標準）兩種，一般所說的CAN通常是ISO11898標準的高速CAN通信，其最高的傳輸速率為 1Mbps 。低速CAN的最高的傳輸速率為 125Kbps ，主要應用于汽車領域，其具有較高的可靠性。

4 CAN電路設計

• TJA1050 CAN電路設計

TJA1050 供電采用5V供電，有些CAN收發器采用的3.3V供電，可直接連接至MCU。

• 建議在CAH_H和CAN_L之間添加共模電感，抑制共模噪聲。
• 在對外連接器上需要添加TVS管，防止靜電損壞內部電子元器件。
• 建議將120Ω電阻差分為兩個60Ω電阻，中間連接一個4.7pF對地電容，能有效濾除信號中干擾。

• ISO1042BQDWVRQ1 隔離CAN電路設計

隔離CAN電路能將板載與CAN總線完全隔離，但是需要注意的是電源部分也需要進行隔離。

隔離電源UCC12051DVE-Q1的設計見下：

• 不使用CAN收發器通信

經常會有這樣的一種使用場景：同一板載上兩個MCU之間進行CAN通信。此時，我們就會考慮能否直接將CAN_TX連接至CAN_RX,CAN_RX連接至CAN_TX(見下圖)？答案是 否定的 。

CAN_RX需要去監聽CAN_TX的狀態，我們不能簡單的直接這樣互聯。對于CAN通信的每個節點，可以通過一個二極管實現CAN_RX對CAN_TX的監聽，具體的電路如下：

這種通信方式親測可用，但是還是不建議使用。