CAN 為單一邏輯總線的異步串行總線系統，具有開放的線性總線結構，每個通信參與者都是平等的，稱之為節點。CAN 總線包含兩個或多個節點。總線邏輯采用“線與”機制，隱性位（等同于邏輯 1 電平）被顯性位（等同于邏輯0 電平）改寫。只要沒有節點發送顯性位，總線就處于隱性狀態。在這種狀態下，從任何總 線節點發出的顯性位產生一個顯性總線狀態。從定義上講，CAN 總線的最大速度為 1Mbit/s。該速度下，CAN 總線長度最多為40 米。對于超過40 米的總線，必須降低總線速 度。 CAN 幀的二進制數據編碼為 NRZ碼（非歸零）。為了確保所有總線節點都能夠重新同 步，使用位填充方法。這意味著發送報文期間，最多5 個連續位可以具有相同的極性。發送5 個同極性的連續位之后，發送器將插入一個與先前發送的位流極性相反的附加位（填充位），之后才能繼續發送后面的位。接收器也會檢查具有相同極性位的位個數，并從位流中刪 除填充位（=去填充）。

　　CAN 協議中，地址信息由報文中的標識符域給出。標識符指示報文內容和優先級。標識符的二進制數值越小，報文優先級越高。使用帶 NDA 的 CSMA/CD（非破壞性仲裁的載波偵聽多路訪問/沖突檢測）進行總 線仲裁。如果總線節點 A 試圖通過網絡發送報文，該節點先檢測總線是否處于空閑狀態（“載波偵聽”），也就是說，沒有節點在進行發送操作。如果情況如此（且沒有其它 節點要同時啟動一次報文發送操作），節點 A 成為總線主設備并發送報文。所有其它節 點在第一個發送位（幀起始位）期間切換到接收模式，每個總線節點檢查報文標識符， 如有需要，存儲該報文，否則忽略該報文。如果兩個或多個節點同時啟動發送操作（“多路訪問”），通過按位仲裁（“沖突 檢測/非破壞仲裁”和“線與”機制，顯性位占先（顯性位改寫隱性位））避免報文發送 的總線沖突。每個發送報文的節點都讀回總線電平。當一個節點發送隱性位而讀回顯性 位，該節點丟失總線仲裁并從發送模式切換到接收模式。例如，當一個競爭節點的報文 標識符具有較低的二進制值，因此具有較高發送優先級時，會出現上述情況。在這種情 況下，具有最高優先級的總線節點贏得仲裁且不需要重復發送報文（從而不需要損失時 間），一旦總線返回空閑狀態，其它失去仲裁的節點將自動重復發送操作。因此，數據 幀中同一個標識符只能被系統中的一個節點發送。也就是說，一定不能設置為由多個節 點發送帶同一個標識符的數據幀。

　　數據幀的第一位是幀起始位（SOF = 顯性位），用于硬件同步所有節點。SOF 之后 是 12 位仲裁位域，由 11 位標識符（指示報文內容和優先級）和 1 位 RTR（遠程發送 請求）組成。 RTR 為顯性電平，指示該幀為數據幀。RTR 為隱性電平，則該幀為遠程幀。仲裁域之后是 6 位控制位域。該位域的第一位是 IDE（標識符擴展）位，該位為顯 性電平，表示該幀為標準數據幀。IDE 位之后一位保留，為顯性電平。其余 4 位為數據 長度碼 （DLC），指示數據域長度（字節個數）。數據域寬度為 0 到 8 字節。循環冗余（CRC）域緊跟數據字節，用于檢測可能出現的數據字節發送錯誤。該位域由 15 位CRC 序列組成，其最后一位是隱性 CRC 分隔符位。 標準數據幀的最后一個位域是應答域。在 ACK 時隙期間，發送節點發出隱性位。無論該節點是否配置為接收該報文幀，接收到無錯幀的任何節點都發回一個顯性位指示該節點正確接收了該報文幀。該特性表明 CAN 協議屬于“位回應”類型協議。隱性 ACK 分隔符 位，不能由顯性位改寫，是應答位域的最后一位。