CAN总线与汽车电子建设

什么是CAN总线？

就如我们的电话线、网线，是用来进行通信的通讯线，不过在这里叫总线；所有接到这个总线上的设备都可以通过这个总线进行信息的交换。CAN总线简单的理解就是用来通信的两根通信线，一根CAN-H，一根CAN-L，只有两根线连接正确才可以通信。

为什么要用到CAN总线？
总线的使用可以减少多个输入输出设备之间用来进行信息交换的电线数量。比如有两栋大楼，之间距离100米，我们称为A栋和B栋，在A栋中有100个灯泡被安装在B栋中的100个开关对应控制开灯和关灯。采用传统的控制方式，我们需要从B栋楼中接100根火线（220V交流电源）到A栋楼中（采用公共的零线，地线）。如果采用总线控制的方式，A栋楼中用一台电脑管理所有灯泡，B栋楼中用一台电脑管理所有开关，则我们只需要在两个电脑之间接一根网线就可以了，减少了布线的困难、也降低了线缆成本。在汽车上应用CAN总线是同样的道理，CAN总线可以让分布在汽车车身的“灯泡”和“开关”先被分布在各个部位的“电脑”管理后，再通过一根CAN总线连接在一起，减少了汽车内“开关”和“灯泡”之间的连接线。管理车身内“灯泡”和“开关”的“电脑”就是我们常说到的ECU（电子控制单元、或汽车电脑）。“开关”和“灯泡”的数量越多，相互间控制距离越远，越可以体现出采用CAN总线+ECU控制的优势。
CAN总线的技术优点？
汽车上为什么要采用CAN总线，而不用电话线、网线作为通信线呢？因为CAN总线在汽车内作为通信线时，具有其他一些通信线不具备的优势。
多主通信：该特点就像我们开会时自由发言一样，谁都可以说话，谁都可以听到。但是为了防止一个人的话将另外一个人的话干扰，我们只允许同一个时间，一个人说话，不允许任何人在中间去岔断在说话的这个人，这就是我们接下来的一个特点：
无损总线仲裁：该功能就是让在说话的人将话说完。在这个人说话的同时，有另外两个或者以上的人准备说话，但是给谁先讲呢？这就是接下来的另外一个特点：
总线优先级仲裁：肯定是重要的事情先说，不重要的事情等重要的事情说完了再考虑说不说。
而在我们开会的时候，经常有人在会议室门外面走来走去、说话，窗户外面还传来汽车喇叭的声音，这些声音难免会对会议造成干扰。对干扰的抵抗力就是接下来的一个特点：
抗干扰能力强：开会的人的抗干扰能力，绝大多数情况下，不管你门外还是窗外多热闹，在会议室里面一样可以进行正常的交流。但是偶尔由于窗外和门外的干扰太大了，导致讲话的人说的话中间一段没被别的人听到，这种情况下，说话的人会主动的再说一次，这就是接下来的一个特点：
的总线纠错能力：在获知说的话被外界干扰，造成不能表达完整信息时，就重新说一次。
在开会时，不是所有话都需要所有人去执行，而是有些人听到这些话后不执行，有些人需要执行，这个就是CAN总线的高层通信协议；给所有人说话，但不是所有人都需要执行。
在会议中，可能会有些人开会的时候了，打喷嚏，为了防止这些人打喷嚏影响开会效率，这些人会自动的退出会议室。这就是另外一个优点：
问题节点自动退出节点：在“打喷嚏”多次影响会议时，自动的退出会议。
在以上内容中：会议室就好比CAN总线，人就好比ECU，说的话就好比CAN总线通信报文；外界对会议的干扰就好比汽车内和车外的电磁环境干扰。
CAN总线的以上优点，可以让其在汽车内实现多个ECU之间的信息交换，并且让重要的报文信息（在CAN总线通信中，报文信息的重要性是根据其ID来决定的，ID越小，优先级越高）高于其他报文信息先出现在总线上；有报文信息在发送的时候必须发送完成，发送过程中不被为其他更重要的报文信息而中断发送；有几个不同的报文信息要发送时，优先发送重要的报文。另外CAN总线还具有通信速度快、通信距离远等特点。
这些特点造就了CAN总线在汽车领域的广泛应用。
另外由于CAN总线是采用“会议”形式的信息交流方式，所以加入总线和退出总线变得更简单。这种灵活性，可以更容易的进行汽车功能的增加和减少。
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