0 引言

　　控制局域网CAN （controllerareanetwork）是国际上应用最广泛的现场总线之一，是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种通讯协议，它作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。CAN是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到10Km时，CAN仍可提供高达50 kbit/s的数据传输速率。它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络。CAN的应用范围遍及从高速网络到低成本的多线路网络。在自动化电子领域的汽车发动机控制部件、传感器、抗滑系统等应用中，CAN的位速率可高达1 Mbps。CAN网络具有反映快,可靠度高的特性，应用于要求实时处理的场合，例如汽车刹车防锁死系统安全气囊等。今天此项通信协议已得到广泛应用，成为现代汽车设计中必须采用的装置，奔驰、宝马、大众、沃尔沃及雷诺汽车都将CAN作为控制器联网的手段。

1 CAN总线的特点及通讯协议

　　1.1 CAN总线的特点

　　CAN总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。其通讯介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤。在汽车发动机控制部件、传感器等应用中，总线的位速率最大可达1Mbit/s。CAN总线具有以下主要特性：

　　a. 无破坏性的基于优先权竞争的总线仲裁

　　b. 可借助接收滤波的多地址帧传送

　　c. 具有错误检测与出错帧自动重发功能

　　d. 数据传送方式可分为数据广播式和远程数据请求式

　　1.2 CAN总线帧格式[1]

　　CAN总线通信协议包括CAN2.0A和CAN2.0B两种，它们的帧格式如下：

　　（1）CAN2.0A通信协议规定了4种不同的帧格式：

　　数据帧 用于节点间传递数据，是网络信息的主体，其帧格式依次包括： 帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、ACK场和帧结束。其中数据段长度可编程0～8个字节。

　　远程帧 由在线单元发送，用于请求发送具有相同标识符的数据帧，其帧格式与数据帧基本相同，但没有数据场。]

　　出错帧 出错帧是检测总线出错的一个信号标志，由两个不同的场构成。第一个场由来自不同节点的错误标志叠加，第二个场为错误界定符。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证数据通讯的可靠性。

　　超载帧 由超载标识和超载界定符组成，表明逻辑链路控制层要求的内部超载状态，并将由媒体访问控制层的一些出错条件而被启动发送。用于扩展帧序列的延迟时间。

　　（2）CAN2.0B通信协议分为两种帧格式：

　　① 标准帧

　　标准帧信息为11个字节，包括两部分：信息和数据部分。前3个字节为信息部分。

　　<1>字节1为帧信息。第7位（FF）表示帧格式，在标准帧中，FF=0;第6位（RTR） 表示帧的类型，RTR=0表示为数据帧，RTR=1表示为远程帧;DLC表示在数据帧时实际的数据长度。

　　<2>字节2、3为报文识别码，11位有效。

　　<3>字节4～11为数据帧的实际数据，远程帧时无效。

　　② 扩展帧

　　<1>扩展帧信息为13个字节，包括两部分，信息和数据部分。前5个字节为信息部分。字节1为帧信息。第7位（FF）表示帧格式，在扩展帧中，FF = 1;第6位（RTR）表示帧的类型，RTR=0表示为数据帧，RTR=1表示为远程帧;DLC表示在数据帧时实际的数据长度。

　　<2>字节2～5为报文识别码，其高29位有效。