原创 控制器局域网 (CAN) 总线的工作方式

作者：Eric Siegel

现实中，如果两个人同时说话，怎样来决定谁先说呢？有时候是嗓门最大的先说，而这基本上也是控制器局域网 (CAN) 总线的工作方式。

在一条CAN总线中，所有收发器发出消息的优先级（从最低有效位 (LSB) 到最高有效位 (MSB)）；最高优先级的消息将被发送。特别是对于CAN来说，如果两个收发器同时发送，他们都“张开嘴” 说一个“0”（逻辑高电平）；数值越低，这条消息的重要性越高。换句话说，如果两个收发器都在“喊”，首先“闭嘴”的收发器必须等到另外一个收发器完成发送之后才能说话。整个过程被称为仲裁（更确切的说是非破坏性仲裁），我和我的老丈人也这么说话。

在设计通信系统时，你可以随意使用很多稳健的语言。其中的一些表达方式比较成熟并且意思明确，而其他的语言仍旧在不断的发展中，比如说CAN总线。CAN是一款非常稳健的差分信令通信协议。这款协议最初设计用于汽车应用，在无需主机控制器的情况下，实现微控制器、传感器或集成电路之间的通信。

CAN的工作原理也是其非常稳健的一个原因。他的差分信令拓扑结构使其能够轻松应对耦合噪声。在出现由接地层噪声导致的位移时，这一特性可以使传输线路，CANL和CANH保持在一起。与其他差分协议不同的是，当CAN处于接收状态（一个逻辑1）时，两条线路都将处于同样电压，通常为VCC/2（除非是一款3V CAN总线收发器，那样的话就是完全另外一种对话方式了）。当CAN线路被分别驱动时，这成为主导状态和一个逻辑0。将CANL和CANH想象为一张嘴的两片嘴唇：L是下嘴唇，而H是上嘴唇。当你想说话时，你告诉自己分开你的嘴唇并张开嘴。这是一个低电平有效逻辑信令，其中“0”在你开口说话时置位。当你不在说话时，你的嘴唇紧闭，CANH和CANL线路一起处于VCC/2电平上。