CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)总线是一种高速、实时、多节点的通信总线,能在不同设备之间传输数据和命令。其最初应用于汽车电子控制系统,现在已被广泛应用于许多领域。CAN总线定义了一种标准的物理层和数据链路层协议,支持从低速率(250 kbps)到高速率(1 Mbps)的高效率通信。
CAN总线的CANH是指CAN总线的高电平信号线,是一个标准化的双绞线(twisted-pair)中的一个线,另一个线为CAN总线的低电平信号线CANL。CANH和CANL的电压差为2V,CANH和CANL在不传输数据时电平相等。传输数据时,CANH和CANL的电平会变化,产生差分信号。CAN总线的CANH通常采用单端驱动/收发方式,采用差分信号传输机制,具有很好的抗干扰能力,能够有效地抑制噪声和干扰。
CAN总线的传输特征包括以下几个方面:
(1)CAN总线支持多节点连接,这些节点可以独立地发送和接收数据帧,不存在主从关系,任何节点都可以成为消息发送方或接收方。
(2)CAN总线的通信速率可以分为标准速率和扩展速率两种,标准速率为125kbps、250kbps、500kbps,扩展速率为1Mbps。
(3)CAN总线采用“广播式”通信方式,意味着传输数据的节点会将数据帧发送给所有节点,接收到数据的节点会检测帧ID以判断自己是否是该数据帧的目的节点,从而进行数据的处理。
(4)CAN总线支持数据帧和远程帧两种数据传输方式,数据帧用于实际数据的传输,远程帧则是请求其他节点发送数据,与数据帧有所不同。
CAN总线的应用领域广泛,其应用于工业自动化、建筑自动化、船舶控制、电动车充电站、数控机床和机器人控制、医疗设备和家庭自动化等领域。CAN总线的应用使得多个节点之间可以高效地交换信息,提高了系统的响应速度和可靠性。