CAN总线（Controller Area Network，控制器局域网总线）车上5种系统通讯解读 CAN和其它通讯总线对比

marjrh

CAN总线（Controller Area Network，控制器局域网总线）是一种由德国博世公司开发的串行通信协议，用于车辆内电子控制单元（ECU）之间的数据通信。

它是一种基于消息广播的协议，所有节点都共享同一总线，可以同时接收和发送数据。CAN总线具有以下特点：

简单可靠: CAN总线采用双绞线传输，结构简单，易于实现。

同时，CAN总线具有很强的抗干扰能力，能够在恶劣的环境中工作（在电汽车上使用CAN总线源自于此，因为电动汽车上有各种产生干扰电子设备比如DC- DC电路 PWM驱动电路，逆变器，电机驱动器，无线通讯系统，雷达等都是会产生干扰的器件设备）。

低成本: CAN总线只需要两根导线即可传输数据，大大降低了布线的复杂性和成本。

高实时性: CAN总线具有很高的优先级机制，能够保证关键数据的实时传输。

CAN总线的具体作用:

1.发动机控制系统: CAN总线用于连接发动机控制单元（ECU）和其他相关部件，实现对发动机的控制和监测。

2.底盘控制系统: CAN总线用于连接防抱死制动系统（ABS）、电子稳定控制系统（ESP）和其他底盘控制部件，实现对底盘的控制。

3.车身控制系统: CAN总线用于连接车门锁、车窗升降器、空调和其他车身控制部件，实现对车身的控制。

4.动力总成管理系统: CAN总线用于连接发动机控制单元、变速器控制单元和其他动力总成控制部件，实现对动力总成的管理。

5.信息娱乐系统: CAN总线用于连接音响系统、导航系统和其他信息娱乐系统部件，实现对信息娱乐系统的控制。

CAN总线的通讯性能和方式与车上其他通讯总线有何不同:

特性	CAN总线	其他通讯总线
传输方式	串行	串行/并行
拓扑结构	线性、星形、树形、环形	线性、星形、树形、环形
数据传输速率	10 kbps - 1 Mbps	10 kbps - 100 Mbps
节点数量	最多 118 个	最多 255 个
抗干扰能力	强	弱
成本	低	高

CAN总线通讯性能参数对比:

参数	CAN总线	其他通讯总线
传输速率	10 kbps、20 kbps、50 kbps、125 kbps、250 kbps、500 kbps、1 Mbps	10 kbps、20 kbps、50 kbps、100 Mbps
消息长度	40 位、80 位、160 位、256 位、512 位、1024 位	8 位、16 位、32 位、64 位、128 位、256 位
优先级机制	基于标识符的仲裁机制	基于时间分片机制
错误检测机制	CRC校验	奇偶校验

CAN总线应用实例:

汽车: CAN总线是汽车中应用最广泛的现场总线之一，用于连接发动机、变速器、底盘、车身、信息娱乐等各个子系统。

工业自动化: CAN总线应用于工业自动化领域，用于连接传感器、执行器、控制器等设备。

医疗设备: CAN总线应用于医疗设备领域，用于连接监护仪、呼吸机、输液泵等设备。

楼宇自动化: CAN总线应用于楼宇自动化领域，用于连接照明、空调、安全等系统。

CAN总线的发展趋势:

CAN总线技术已经发展了三十多年，但仍然是目前应用最广泛的现场总线之一。

随着汽车电子技术的快速发展，CAN总线也面临着一些挑战，例如带宽不足、可靠性要求高等。为了满足这些挑战，CAN总线技术也在不断发展，例如CAN FD（CAN with Flexible Data Rate）等新标准的推出。

CAN FD将CAN总线的最大传输速率提高到2 Mbps，并支持更大的数据帧长度。

CAN FD的推出将进一步提高CAN总线的性能，使其能够满足未来汽车电子系统的需求。