操控器局域网总线(CAN，Controller Area Network)是一种用于实时运用的串行通讯协议总线，它能够运用双绞线来传输信号，是世界上运用最广泛的现场总线之一。CAN协议用于轿车中各种不同元件之间的通讯，以此替代贵重而粗笨的配电线束。该协议的健壮性使其用处延伸到其他主动化和工业运用。CAN协议的特性包括完整性的串行数据通讯、供给实时支撑、传输速率高达1Mb/s、一起具有11位的寻址以及检错才能。
CAN体系组成
CAN总线用户接口简略，编程便利。网络拓扑结构选用总线式结构。这种网络结构简略、本钱低，并且选用无源抽头衔接，体系牢靠性高。经过CAN总线衔接各个网络节点，构成多主机操控器局域网(CAN)。信息的传输选用CAN通讯协议，经过CAN操控器来完结。各网络节点一般为带有微操控器的智能节点完结现场的数据收集和依据CAN协议的数据传输，节点能够运用带有在片CAN操控器的微操控器，或选用一般的微操控器加上独立的CAN操控器来完结节点功用。传输介质可选用双绞线、同轴电缆或光纤。假如需求进一步进步体系的抗搅扰才能，还能够在操控器和传输介质之间加接光电阻隔，电源选用DC-DC变换器等办法。这样可便利构成实时散布式测控体系。微操控器，或选用一般的微操控器加上独立的CAN操控器来完结节点功用。传输介质可选用双绞线、同轴电缆或光纤。假如需求进一步进步体系的抗搅扰才能，还能够在操控器和传输介质之间加接光电阻隔，电源选用DC-DC变换器等办法。这样可便利构成实时散布式测控体系。
CAN总线的物理接口
选用CAN收发器PCA82C250作为CAN操控器和物理总线之间的接口，供给向总线的差动发送才能和对CAN操控器的差动接纳才能。
一般在驱动芯片和CAN操控器之间参加光电耦合器，添加抗搅扰才能。CAN总线的速度将由光电耦合器的速度决议。比方：用4N27光耦，因为它的响应速度比较慢，CAN网络的位速度只能到达几十Kbit/s。假如选用6N137高速光电耦合器，CAN网络速度能够到达和电阻网络驱动时的速度相同。别的，物理层的规划要注意电缆的终端阻抗匹配，这直接影响了CAN总线能否正常作业和网络功用，一般在CAN总线两头并联120Ω的电阻。
CAN总线的作业原理
CAN总线运用串行数据传输方法，能够1Mb/s的速率在40m的双绞线上运转，也能够运用光缆衔接，并且在这种总线上总线协议支撑多主操控器。 CAN与I2C总线的许多细节很相似，但也有一些显着的差异。
当CAN总线上的一个节点(站)发送数据时，它以报文方法播送给网络中所有节点。对每个节点来说，不管数据是否是发给自己的，都对其进行接纳。每组报文最初的11位字符为标识符，界说了报文的优先级，这种报文格式称为面向内容的编址计划。在同一体系中标识符是仅有的，不行能有两个站发送具有相同标识符的报文。当几个站一起竞赛总线读取时，这种装备十分重要。
当一个站要向其它站发送数据时，该站的CPU即将发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片，并处于预备状况;当它收到总线分配时，转为发送报文状况。CAN芯片将数据依据协议组织成必定的报文格式宣布，这时网上的其它站处于接纳状况。每个处于接纳状况的站对接纳到的报文进行检测，判别这些报文是否是发给自己的，以确认是否接纳它。
因为CAN总线是一种面向内容的编址计划，因而很简单树立高水准的操控体系并灵敏地进行装备。咱们能够很简单地在CAN总线中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修正。当所供给的新站是纯数据接纳设备时，数据传输协议不要求独立的部分有物理意图地址。它答应散布进程同步化，即总线上操控器需求丈量数据时，可由网上取得，而无须每个操控器都有自己独立的传感器。
CAN总线的特色
(1)具有实时性强、传输间隔较远、抗电磁搅扰才能强、本钱低一级长处;
(2)选用双线串行通讯方法，检错才能强，可在高噪声搅扰环境中作业;
(3)具有优先权和裁定功用，多个操控模块经过CAN 操控器挂到CAN-bus 上，构成多主机部分网络;
(4)可依据报文的ID决议接纳或屏蔽该报文;
(5)牢靠的过错处理和检错机制;
(6)发送的信息遭到损坏后，可主动重发;
(7)节点在过错严峻的情况下具有主动退出总线的功用;
(8)报文不包括源地址或方针地址，仅用标志符来指示功用信息、优先级信息。
