参考视频：【趋近于完美的通讯 CAN总线！4分钟看懂！】 https://www.bilibili.com/video/BV14k4y187e6/?share_source=copy_web&vd_source=d6a39c0819730c4f4ed16fb359bbce41
参考文章：https://leon1741.blog.csdn.net/article/details/106199472?fromshare=blogdetail&sharetype=blogdetail&sharerId=106199472&sharerefer=PC&sharesource=welclose&sharefrom=from_link

CAN总线

CAN（Controller Area Network，控制器局域网）是一种串行通信总线技术，专为工业环境、汽车电子等对可靠性、实时性和抗干扰能力要求极高的场景设计。

单片机有发送和接收两条线分别与CAN收发器连接。

1. 单片机发送电平

1.1 单片机发送低电平（逻辑0）：

经过CAN收发器后，CAN收发器右端的两个差分传输线将输出的压差为2V。

1.2 单片机发送高电平（逻辑1）：

经过CAN收发器后，CAN收发器右端的两个差分传输线将输出的压差为0V。

CAN总线采用的是差分信号，所以其传输距离可以很长，低速状态下可以达到1000m。

1.3 显性与隐性电平

在CAN总线中，涉及到仲裁的情况，这种情况来判断优先级时，使用的是线与的特性，即同一条总线上如果出现高电平和低电平，这段电平将直接变为低电平。

即逻辑0（低电平）优先，所以逻辑0被称为显性电平，逻辑1被称为隐性电平。

2. 数据帧组成

在传输信号时，单纯的高低电平无法区分某段信号（如总线发送010011）的功能和作用。所以，在数据通信时，将一定长度的逻辑01的组合描述为帧并遵循一定协议来描述每一份有效信息。

而CAN总线使用不定长的帧，帧的多个段各自包含特定信息。典型的帧格式如下图：

2.1 开始与结束（起始位和结束码）

起始码只有一位，也叫起始位，固定为逻辑0。

结束码为最后的7个1，即图中涂黑的7位。

2.2 描述身份（识别码）

每个挂载在总线上的设备都有自己的识别码，根据识别码，就能够知道这一帧数据是发给哪个设备的。

在标准帧中，识别码为11位，在拓展帧中，识别码为29位。

2.3 发送数据或远程请求（RTR位）

RTR位是用来区别数据帧或者远程请求帧的。

数据帧：主动发送数据的帧，是 CAN 总线中最常用的帧类型。当一个节点（如传感器、ECU）有数据需要传输（如温度、转速、故障码）时，会主动发送数据帧，将数据广播到总线上，所有节点均可接收（需根据 ID 过滤是否处理）。

远程请求帧：主动请求其他节点发送数据的帧，本身不携带数据，仅用于 “向指定节点索要特定数据”。当一个节点（如仪表盘）需要获取某数据（如转速）但该数据不由自己采集时，会发送远程请求帧，触发拥有该数据的节点（如发动机 ECU）发送对应的数据帧。

2.4 信息长度控制（控制码）

控制码由IDE位、空闲位和DLC码构成。

2.4.1 IDE位：标识符扩展位

控制码中的IDE位是用来区分标准帧和拓展帧的，在标准帧中，识别码为11位，在拓展帧中，识别码为29位。

标准帧中IDE位是0，而拓展帧中为1。

• 要注意的是，在拓展帧中，识别码被拆开为11位ID+SSR+IDE+18位ID的形式，这29位ID才是真正的识别码。

  

2.4.2 空闲位

空闲位固定为0。

2.4.3 DLC（Data Link Control）码

DLC码控制数据码（真正传递的信息）的长度，由4位2进制数控制。

如DLC码为2进制的8时，后面会有8个字节（64位）的数据码。

2.5 信息本身（数据码）

刚刚已经提到，数据码的长度由控制码决定。

2.6 校验（CRC码：循环冗余校验位）

CRC码共16位。

首先是15位CRC校验码（即下图红色部分），设备接收端（如接收信息的ECU）会根据数据计算出它的CRC校验码，如果计算出来的CRC校验码和发送过来的不一致，说明数据出现了问题，就会重新发送一遍数据帧；

接着是1位CRC界定符（即下图白色部分），它固定为逻辑1，目的是为了和后面的信息隔开。

2.7 接收确认（ACK码）

ACK码为两位，分别是ACK确认槽和ACK界定位。

2.7.1 ACK确认槽

是上图的第一位，发送端发送逻辑1，在一位位的发送过程中，如果接收端收到该位，要将其拉低为逻辑0表示收到。

2.7.2 ACK界定位

是上图的第二位，它固定为逻辑1，目的是为了和后面的信息隔开。

2.8 结束

结束码在开始就提到过，使用7个1表示数据帧的结束。

3. 以分段形式分隔数据帧

4. 仲裁

如果挂载在同一个CAN总线上的两个设备同时发送数据，需要进行仲裁判断哪个设备优先。

在同一总线上，同时出现逻辑1和逻辑0的情况下，总线会被置为0，此时发送逻辑1的设备将停止发送数据帧。实际上，从二进制的数字大小来看，是识别码小的优先。如 00000000010 和 00000000011 分别代表十进制2和3，优先的是识别码00000000010。

5. 远程帧的构成

6. 数据帧和远程帧的区别