CAN(Controller Area Network)控制器局域网络是一种工业现场总线通信协议,应用在工控、汽车等领域,具有高可靠性、抗干扰等特点。其具有2.0A和2.0B两种协议,2.0A协议使用11位标识符,传输的数据帧最大为8字节,而2.0B协议则使用29位标识符,数据帧最大为64字节。
CAN协议分为数据帧和远程帧两种,数据帧包含标识符、控制位、数据长度和数据段,而远程帧不包含数据段,用于请求远端设备发送数据,以得到设备状态等相关信息。在CAN总线中,节点互相通信采用“控制器-局部网络(CAN)-控制器”的方式进行。
CAN通信的节点分为两种实现方式:一种是基于硬件的CAN控制器芯片;另一种则是基于软件的实现方式。基于硬件的方式包括MCP2515、SJA1000等常见芯片;基于软件的方式则比较灵活,适合不同的单片机进行实现。例如,在AVR单片机上可以采用AVR-CAN、WinAVR等开源库,而在STM32单片机上则可以使用HAL库进行CAN通信的实现。
CAN通信在工业领域应用广泛,例如现代化的制造、汽车、农业等,这些领域需要高效、稳定、可靠、全面的控制和数据传输。例如,在汽车领域,CAN通信被广泛应用在汽车控制系统中,例如发动机管理、空调控制等领域。同时,在工控领域,CAN总线作为一种可靠的工业现场总线通信协议,随着工业自动化程度的提高,市场需求也不断增加
CAN通信协议已经得到了广泛的应用和发展,在未来也将不断迭代和更新。例如,CAN FD(Flexible Data)协议在传输速率上有了很大的提升,其可以实现1Mbit/s的传输速率,同时支持更大的数据帧。另外,CANopen是一种基于CAN总线的通信协议,其相对于原生的CAN协议,可以更好的应用在分布式控制、设备监控、故障诊断和数据采集等领域。近年来,CAN FD和CANopen等CAN通信协议也得到了广泛的应用和推广。