原创 CAN总线开发入门

CAN总线（Controller Area Network）即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一 。起先CAN总线被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置 ECU 之间交换信息，形成汽车电子控制网络，比如发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中均嵌入 CAN 控制装置。

CAN总线是一种多主方式的串行通讯总线。基本设计规范要求有高的位速率、高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到10Km 时，CAN总线仍可提供高达5Kbps 的数据传输速率。由于CAN 串行通讯总线具有这些特性，它很自然地在汽车  制造业以及航空工业中受到广泛应用。

作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式， CAN总线已被广泛应用到各个自动化控制系统中，从高速的网络到低价位的多路接线都可以使用CAN总线，例如，在汽车电子、自动控制、智能大厦、电力系统、安防监控等各领域，CAN总线 都具有不可比拟的优越性。

CAN总线是一门比较系统的技术，涉及的许多新技术来自于各个应用领域。其中，包含各类技术的产品之间的关系是相辅相承，协作无间，才能构成一个实际运行的CAN总线通讯网络控制系统。站在一个 实际项目的角度，可能只需要取其中一些环节，就足够于具体应用。许多与 CAN总线 相关的知识点是紧密衔接的，同时去理解两个知识点有可能比学习其中一个知识点效果更好。比如熟练地运用 CAN 接口卡或用户设备模块进行网络通讯，自然而然就会对 CAN2.0A/B 协议与芯片加深理解，还能够同时掌握与 通讯协议相关的知识点。

CAN2.0A/B 协议可能是CAN总线技术中最枯燥的章节，单独地去理解这些理论并不容易。最好的方法是多看几个从逻辑分析仪上捕获的CAN总线帧信息波形，一边对照一边分析。另外，将 CAN 原型板与 CAN 接口卡构成一个 CAN总线通讯网络，然后进行 CAN总线 帧通讯 接收/发送/故障 等测试 ，会对理解 CAN2.0A/B 协议 起到比较好的帮助作用。

在建立一个实际运行的 CAN总线通讯网络时，由 CAN 底层硬件来实现对物理层、数据链路层的控制。CAN2.0 协议规定的通讯检错机制已足够保证 CAN总线通讯网络具有非常高的可靠性，但对于用户协议层，仍然需要制定或选择合适的通讯协议，对网络上的通讯数据流进行解析与管理。

对于普通的 CAN总线应用领域，采用通常的“命令-响应”模式通讯协议，即可以实现非常可靠且有效的主从通讯网络。对于需要进行大量数据交换，或者通讯方式灵活的 CAN总线网络，也可以采用一些标准的多主通讯协议，比如 HilonB 协议，或者采用 CAN2.0 协议中远程帧定义。

一旦准备启动一个具体的 CAN总线项目，首先就会选择合适的 CAN总线，开发工具 PEAK系列 CAN 工具品种众多,规格齐全,能够向客户提供多种层次的选择,不仅具有与国际产品相近甚至超越的性能，性能价格比一流。

由于 CAN总线 是一个串行通讯网络，单个 CAN 节点的调试存在局限性，也会产生许多困难，并不能够代表实时运行的真正 CAN总线网络。因此，在网络中需要建立1个基于 PC 的 CAN 节点 可使用 PEAK接口卡等，才能够有效地对 CAN总线网络通讯进行实时调试/监控。

PEAK可以提供 CAN开发套件中的个人电脑CAN硬件接口，用于CAN硬件的软件开发工具，以及相关应用类软件。各种PC-CAN接口能够保证PC和CAN网络畅通通信。开发类软件有四个级别可以选择，分别是轻量级，基础级，评估级以及开发级，以适用不同的用户需求。关于应用类软件，有各种CAN监视软件和管理软件以及方便使用的小插件。

        在 CAN总线通讯网络的建设中,还需要涉及其他相关联的技术支持.比如网络保护、通讯电缆等。CAN总线基本设计规范要求有高的位速率、高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。主要是用在强干扰环境 ，室外远程通讯等场合。需要根据实际情况，考虑增加一些附加网络保护设施，比如过电压保护、温度保护、防雷击装置、极性保护等，以防止雷击、浪涌、极性反接等，以预防故障发生 ，起良好的保护作用。

对于通讯电缆，也有相应的规定，使用国标 AWG18截面积为0.75平方毫米的普通双绞线，一般可以保证在 1KM距离下实现 CAN 可靠通讯。如果 CAN 通讯距离超过 1KM  则建议通讯电缆线的截面积大于  1.5平方毫米。

 PEAK也提供了大量的附件供客户选择，有各种适配器以及电缆，插头等，充分考虑到CAN应用中各种需要的情况。

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