首先，什么是CAN呢。

學(xué)過散裝英語的人，應(yīng)該都有知道有一個(gè)單詞叫can 。

那我們要講的這個(gè)CAN，很多時(shí)候，發(fā)音可以和can一樣。

這么說來，CAN通信的CAN，并不是一個(gè)單詞，而是縮寫了。

那這個(gè)CAN是由什么縮寫的呢。

Controller

Area

Network

組合起來就是CAN了。接觸過CAN的讀者應(yīng)該了解，CAN應(yīng)用在汽車總線比較多。

一開始我也以為CAN里的C，指的是Car。Car Area Network ，唉，好像也可以哦。

拋開散裝英語，這那個(gè)CAN，大意就是一種控制器的局域（區(qū)域）網(wǎng)絡(luò)總線了。

就是支持CAN通信的設(shè)備，通過總線接到一個(gè)通信局域網(wǎng)絡(luò)里。這個(gè)局域網(wǎng)和我們說的以太網(wǎng)的局域網(wǎng)不是一回事。

實(shí)際上，在控制器通信數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，其實(shí)應(yīng)該是由以太網(wǎng)，串口和CAN三分天下的局面。

三者都支持總線。但是我們常見的主要是以太網(wǎng)和串口的控制器居多。高端點(diǎn)的主要是以太網(wǎng)，低端的設(shè)備主要就是串口。可能也和易用性，成本等原因，當(dāng)然也有領(lǐng)域的不同吧。

像CAN主要在于汽車領(lǐng)域?yàn)橹鳌?/p>

那些說還有什么SPI，IIC，IIS，1-Wire之類的，你出去。此總線非彼總線。

那么CAN不是以太網(wǎng)，它是什么呢。

請(qǐng)看。

在筆者報(bào)名參加了88塊學(xué)畫畫培訓(xùn)班之后，畫下了如下不是很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)腃AN總線圖。

為什么說不嚴(yán)謹(jǐn)呢。因?yàn)闆]有畫上地線，還在終端電阻之類的。

眼力好的同學(xué)呢，很快就發(fā)現(xiàn)了，CAN總線，其實(shí)就是由H線和L線組成的。

似乎有一種似曾相識(shí)的感覺，卻又說不上為什么，這么咋一看，說它是485總線都會(huì)有人信。

單純從線來看，確實(shí)和485總線很相似。所以接下來介紹CAN，會(huì)盡量和我們熟悉的485總線類比。

CAN總線的這兩根線呢，一般叫做CAN-High和CAN-Low。簡(jiǎn)稱嘛就是CAN-H和CAN-L .

再簡(jiǎn)一點(diǎn)就是H和L了。

會(huì)有同學(xué)問了，可以再簡(jiǎn)一些嘛。這個(gè)問題問得好。

據(jù)悉，有些485設(shè)備已經(jīng)可以不區(qū)分+和-，也就是485的A和B兩根線可以反著接也能自動(dòng)識(shí)別和適應(yīng)。

但是在CAN設(shè)備上，這個(gè)不是很成熟，所以，還是盡量要區(qū)分H和L。

同樣的，CAN的通信，也是靠H和L兩根線的差分信號(hào)進(jìn)行傳輸信號(hào)的。這點(diǎn)和485很類似了。

（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

通過不同的電平組合信號(hào)，就能傳輸0和1信號(hào)，也就是一個(gè)位的信號(hào)。

8個(gè)位就組成一個(gè)字節(jié)。N個(gè)字節(jié)就組成了CAN協(xié)議了。

（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

CAN的通信和485（也就是串口通信）很類似，也是有什么起始位，停止位之類的。

只是CAN會(huì)復(fù)雜一些，多了很多段。

其實(shí)多出來的內(nèi)容，無非就是增加CAN通信的各種穩(wěn)定性，協(xié)議可靠性等等。

對(duì)用戶來說，那個(gè)起始位停止位其實(shí)不關(guān)心的。

只需要CAN設(shè)備雙方通信參數(shù)匹配，就可以用來傳輸應(yīng)用層數(shù)據(jù)了。

所以應(yīng)用層數(shù)據(jù)才是我們比較關(guān)心的，也是我們使用中用到的。

剛才也提到了，CAN通信雙方參數(shù)匹配，主要是要適配哪些呢。

像串口通信，要設(shè)置的波特率，數(shù)據(jù)位，停止位，校驗(yàn)位。

但是CAN呢，很多時(shí)候，只需要設(shè)置波特率就可以了。

畢竟波特率也是影響傳輸速度和距離的關(guān)鍵因素，至于什么數(shù)據(jù)位，校驗(yàn)位，CAN通信懶得去讓用戶設(shè)置，全都統(tǒng)一多好。省得用戶一個(gè)個(gè)去操心了，是吧。

與其叫波特率，其實(shí)叫比特率更為合適。不同的比特率，能支持的通信線長(zhǎng)度也不一樣。具體根據(jù)需要匹配即可。

超過500米的通信線通信，筆者還沒有嘗試過，有條件的同學(xué)，可以去購(gòu)買繁易支持CAN通信的FBox網(wǎng)關(guān)或者觸摸屏去使用。

前面介紹了一大堆，簡(jiǎn)單用幾句話概括就是：

CAN通信只需要兩根線（H,L），雙方設(shè)置同樣的波特率，就可以進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)。

CAN收發(fā)數(shù)據(jù)，收的是什么，發(fā)的又是什么呢。

這應(yīng)該是CAN通信關(guān)鍵的內(nèi)容了。

CAN通信和串口通信不一樣。

串口通信至少要發(fā)送一個(gè)字節(jié)，通信雙方需要約定好通信內(nèi)容格式長(zhǎng)度等，比較著名的就是modbus協(xié)議，當(dāng)然還有各種PLC協(xié)議的串口協(xié)議，也都是約定好格式。

而CAN通信，在這點(diǎn)就稍微好一些，只要是CAN通信的，都是標(biāo)準(zhǔn)的。

不管是哪一家的CAN設(shè)備，通信雙方收發(fā)的內(nèi)容格式，就是統(tǒng)一的。

就像串口通信，都規(guī)定使用modbus rtu協(xié)議一樣。

那我們這個(gè)CAN協(xié)議報(bào)文，就和modbus 類比一下。

modbus的通信，主要是讀取位和字變量。位有0x，1x，字有3x，4x。地址訪問都是65535個(gè)。

就拿4x地址來說，就是有65535個(gè)字。一個(gè)字是16個(gè)位。

可以把modbus理解為16位數(shù)據(jù)寬度的協(xié)議。modbus就類比于16位系統(tǒng)電腦。

看看CAN報(bào)文。CAN_ID如果類比于4X這樣的寄存器地址的話，地址是有536870911個(gè)地址，5億個(gè)地址。

然后每個(gè)地址能表示的數(shù)據(jù)是8個(gè)字節(jié)，也就是4個(gè)字。64個(gè)位。

那CAN就是64位系統(tǒng)了。

modbus為6萬個(gè)字。

CAN為5億個(gè)4字，10億個(gè)雙字，20億個(gè)字。地址表示空間范圍遠(yuǎn)超串口的modbus 。

在CAN報(bào)文里，最前面三個(gè)位，主要是標(biāo)志位。用于表示不同的通信類型。

就剛才的報(bào)文格式來看，好像說不上為什么，感覺看得懂，但又哪里不太明白，也不知道怎么問。

學(xué)過modbus報(bào)文的人都知道，modbus報(bào)文呢，有主站發(fā)送方和從站回復(fù)方的。主站請(qǐng)求數(shù)據(jù)，從站回復(fù)數(shù)據(jù)。主從站報(bào)文不一樣的。。

這就對(duì)了，從報(bào)文上，沒有提到誰是主，誰是從哦。難道主從發(fā)送的都是同樣的報(bào)文。

沒錯(cuò)，就是這么大膽。

比如0000 0012 08 00 01 02 03 04 05 06 07 這個(gè)CAN報(bào)文，

指就是幀ID地址為0x12，發(fā)送8個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，數(shù)據(jù)內(nèi)容是00 01 02 03 04 05 06 07 。

主站可以發(fā)送給從站，從站也可以發(fā)送給主站。

CAN報(bào)文可以沒有主從概念。但是我們從使用上，可以分主從。

從站發(fā)這個(gè)報(bào)文給主站，相當(dāng)于上報(bào)從站的數(shù)據(jù)給主站，比如溫度，濕度等變量。

如果是主站發(fā)送這個(gè)報(bào)文給從站，相當(dāng)于主站給從站發(fā)送寫命令或者控制命令。

思維敏捷的同學(xué)馬上就反應(yīng)過來了。

我主站都沒有問呢，你個(gè)從站就給我發(fā)內(nèi)容，你知道我要讀什么內(nèi)容了嗎？

剛才提到，CAN總線的地址負(fù)載能力大概在5億個(gè)左右。如果是標(biāo)準(zhǔn)幀，只有0x7FF個(gè)。

那么就需要使用CAN通信設(shè)備的人，進(jìn)行地址規(guī)劃，什么地址內(nèi)容代表什么。

話是這么說了，但是一想，好像哪里不對(duì)。modbus是可以主動(dòng)請(qǐng)求數(shù)據(jù)的。難道CAN也不行嗎？

這就是所謂的遠(yuǎn)程幀了。

遠(yuǎn)程幀呢，大概意思就是，主站如果想請(qǐng)求某個(gè)幀ID（地址）的數(shù)據(jù)，剛向總線發(fā)送一個(gè)遠(yuǎn)程幀。也就是這個(gè)報(bào)文上，某個(gè)標(biāo)志位置1的事。這時(shí)候?qū)Ψ皆O(shè)備向總線發(fā)送數(shù)據(jù)幀，就完成一次主動(dòng)請(qǐng)求數(shù)據(jù)了。

補(bǔ)充一下，另一個(gè)設(shè)備收到遠(yuǎn)程幀呢，在CAN里面，并不會(huì)要求其它設(shè)備一定要回復(fù)。回復(fù)不回復(fù)遠(yuǎn)程幀，取決于這個(gè)CAN設(shè)備的程序，可以回，可以不回，愛回不回。

以上就是通俗的介紹一些CAN通信的內(nèi)容了，拋開那些繁瑣的細(xì)節(jié)。畢竟對(duì)我們CAN的使用者來說，不需要深入了解CAN里的每一個(gè)細(xì)節(jié)。

有時(shí)候就是把CAN設(shè)備拿出來，把兩根線接好，上電，通信進(jìn)行通信，看到數(shù)據(jù)即可。大不了就是設(shè)置了一個(gè)波特率。

雙方再維護(hù)一下數(shù)據(jù)點(diǎn)表，哪個(gè)地址代表什么意思。對(duì)著數(shù)據(jù)點(diǎn)表添加數(shù)據(jù)，調(diào)試，通信正常，關(guān)機(jī)，走人。

CAN通信只是一個(gè)基本的通信接口或者協(xié)議。

在CAN之后，還有CANOpen之樣的二次協(xié)議。