起源
CAN（Controller Area Network）总线由德国博世（Bosch）公司于1980年代开发，最初用于汽车电子系统，以减少车辆内部的复杂布线，提高数据传输效率和可靠性。1993年，CAN 总线被国际标准化组织（ISO）采纳，成为 ISO 11898 标准。目前，CAN 已广泛应用于汽车、工业自动化、医疗设备、航天等领域。
信号传输模式
CAN 总线采用差分信号传输，通过一对双绞线（CAN_H 和 CAN_L）来传输数据，提高抗干扰能力和可靠性。
数据帧结构
标准 CAN（11-bit 标识符）和扩展 CAN（29-bit 标识符）帧格式包括：起始位：表示帧的开始
标识符（ID）：表示消息的优先级
控制字段：标明数据长度
数据字段：包含 0-8 字节数据
CRC 校验：保证数据完整性
确认位：接收节点确认数据有效性
结束位：标志帧结束
多主竞争仲裁机制
CAN 采用 非破坏性 CSMA/CD-AM 机制（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection and Arbitration on Message Priority）。
低 ID（高优先级）数据可在总线竞争中获胜，确保重要数据先被传输。
电器参数
电压等级：
CAN_H 典型电压范围：2.5V - 3.5V（显性 3.5V）
CAN_L 典型电压范围：1.5V - 2.5V（显性 1.5V）
隐性状态：CAN_H 和 CAN_L 都为 2.5V
传输速率：
典型速率：10kbps ~ 1Mbps（标准 CAN）
CAN FD（Flexible Data-rate）：支持 5Mbps 以上传输速率
终端电阻：
典型值 120Ω，保证总线阻抗匹配，减少反射信号
最大通信距离（标准 CAN）：
1Mbps：≤40m
125kbps：≤500m
10kbps：≤5km
应用设计
CAN 设备连接
- 采用双绞线传输信号，建议用屏蔽双绞线减少干扰
- 确保每端有120Ω 终端电阻，总线两端都需要终端电阻匹配
典型应用
- 汽车电子：发动机控制、ABS 刹车系统、空调控制等
- 工业自动化：PLC 控制、机器人通讯
- 医疗设备：数据采集、监护仪连接
- 楼宇自动化：智能照明、安防系统
问题排查方式
物理层检查：
测量 CAN_H 和 CAN_L 对地电压是否正常（典型 2.5V）
终端电阻是否匹配（两端各 120Ω，总线整体 60Ω）
通信协议排查：
使用示波器查看波形，确认仲裁和数据完整性
通过CAN 分析仪读取数据帧，确认 ID 和数据内容
常见故障与解决方案：
无数据传输 → 检查终端电阻、电源供电
数据错误 → 检查波特率是否匹配
总线挂起 → 检查是否有某个节点持续发送显性信号（如设备短路）
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