CAN(Controller Area Network)是一种数据通信协议,由德国BOSCH公司于1983年提出。它是一种串行通信总线,可以用于在不同设备间传输数据,被广泛应用于汽车、工业控制等领域。CAN协议有两种帧格式:标准帧和扩展帧,其中标准帧有11位标识符和8个数据位,扩展帧有29位标识符和64个数据位。
CAN协议中,数据传输的最小单位是一个帧(Frame)。每个帧由“帧头”和“帧尾”组成,帧头包括ID、控制位和长度信息,帧尾包括CRC校验位。在标准帧中,帧头长度为11位,其中ID占用了11位中的前11位,而控制位和长度信息分别占用了其余的两个字节,所以标准帧中数据位只有8个字节。而在扩展帧中,帧头长度为29位,其中ID占用了29位中的前29位,控制位和长度信息占用了其余的3个字节,因此扩展帧中数据位可以达到64个字节。
CAN协议最初被设计用于在汽车等环境中进行数据传输,因此其传输速度要求不高。CAN总线的传输速率可以分为低速CAN和高速CAN两种。其中低速CAN最高传输速率为125 kbit/sec,高速CAN最高传输速率可达1 Mbit/sec。在CAN总线上传输一个8字节的标准帧,传输速率为1 Mbit/sec时,有效数据传输时间为8微秒。
虽然CAN协议中标准帧只有8个字节的数据位,但是对于大多数汽车、工业控制等应用场景,8个字节已经足够,因此没有必要对CAN协议进行更多的改进。在实际应用中,可以通过对数据进行压缩、加密码等方式来实现数据的有效利用。同时,也可以增加CAN总线的传输速率,提高数据传输效率。