CAN协议，是Controller Area Network 的缩写，最初这个协议是由汽车行业提出的，因为随着汽车行业智能化的发展，汽车内部越来越多的电子仪器，使得信号线布线越来越繁杂，迫切地需要一种简单且可以挂载多个设备的总线协议出现，来解决这一问题。于是在上世纪80年代末提出后，迅速发展并且于几年后的1993年，正式成为ISO11898和ISO11519两种国际标准协议（这两种分别是高速应用和低速应用）。

既然前面提到是由汽车行业提出，并且在后来应用中发展到其他行业的标准协议，那他就必须解决汽车行业，内部电子系统通信的痛点，也就是既需要通讯总线的数据线少，又需要总线能够挂载多个设备，通讯之间的延迟不能大，还要具有能够在复杂环境工作的能力（也就是所谓的抗干扰能力强），那么到底是如何实现的呢？

首先，最重要的就是CAN协议使用的两线制（CANH/CANL）差分信号，了解485协议的应该大致明白差分信号的意义，也就是由两线的电压差来表示逻辑0/1，从而传达数据。差分信号最大的好处就是抗干扰，因为干扰会导致两线的电平发生类似变换，比如一个干扰在某一刻导致其中一条数据线电压上升20mV，那么双绞线中的另外一根数据线也会受到相同影响，但是两线之间的电压差是并没有发生改变的，也就是并不会影响数据的正确性。同时两线制由于数据线少，也就兼备了布线简洁和低成本的特点。

CAN的总线通信是通过5种类型的帧来进行的，分别是：

①数据帧：用于发送单元向接收单元传送数据的帧。

②遥控帧：用于接收单元向具有相同ID的发送单元请求数据的帧。

③错误帧：用于当检测出错误时向其它单元通知错误的帧。

④过载帧：用于接收单元通知其尚未做好接收准备的帧。

⑤帧间隔：用于将数据帧及遥控帧与前面的帧分离开来的帧。

CAN总线是由信息仲裁过程的，当所有的设备都接入到CAN总线上，前文说过，CAN总线是要能够满足多设备挂载的，那么就需要有一个完善的机制处理多个设备的信息收发。当总线处于空闲时，最先发消息的单元将得到向总线发布信息的发送权，而多个单元同时发送数据时，会从仲裁段的第一位开始仲裁，呈现显性电平越多，则拥有更高的优先权。

当总线上出现相同ID的数据帧和遥控帧时，仲裁段的最后一位，也就是RTR位为显性电平的数据帧将享有优先权。

当总线上出现相同ID的遥控帧或者扩展格式的数据帧在时，标准格式的 RTR 位为显性位的将享有优先权。

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