CAN是Controller Area Network的縮寫，即“局域網(wǎng)控制器”的意思，可以歸屬于工業(yè)現(xiàn)場總線的范疇，通常稱為CAN BUS，即CAN總線，是目前國際上應用最為廣泛的開放式現(xiàn)場總線之一。
CAN總線最早用在汽車電子領域，世界上一些著名的汽車制造廠商都采用CAN總線來實現(xiàn)汽車內部控制系統(tǒng)與各檢測和執(zhí)行機構間的數(shù)據(jù)通信。由于CAN總線在數(shù)據(jù)通信方面表現(xiàn)出來的高可靠性、實時性和靈活性，其應用領域已經(jīng)成汽車電子領域擴展到自動控制、航空航天、航海、工業(yè)控制、醫(yī)療器械、安全防護等領域。
CAN總線規(guī)范從CAN1.2規(guī)范發(fā)展為兼容CAN1.2規(guī)范的CAN2.0規(guī)范(CAN2.0A為標準格式，CAN2.0B為擴展格式)，目前應用的CAN器件大多符合CAN2.0規(guī)范。
?CAN總線發(fā)展史
1986年，Bosch在SAE(汽車工程人員協(xié)會)大會上提出CAN總線概念；
1987年，Intel推出第一片CAN控制芯片82526，隨后Philips半導體也推出82C200；
1993年，CAN的國際標準ISO11898/ISO11519公布。ISO11898為高速應用，ISO11519為低速應用；
1994年開始有了國際CAN學術年會ICC。同年，美國汽車工程師協(xié)會以CAN為基礎制定了SAEJ1939標準，用于卡車和巴士控制和通信網(wǎng)絡。
?CAN總線特點
1).可以多主方式工作，網(wǎng)絡上任意一個節(jié)點均可以在任意時刻主動地向網(wǎng)絡上的其他節(jié)點發(fā)送信息，而不分主從，通信方式靈活。
2).網(wǎng)絡上的節(jié)點可分成不同的優(yōu)先級，可以滿足不同的實時要求。
3).采用非破壞性位仲裁總線結構機制，當兩個節(jié)點同時向網(wǎng)絡上傳送信息時，優(yōu)先級低的節(jié)點主動停止數(shù)據(jù)發(fā)送，而優(yōu)先級高的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳送數(shù)據(jù)。
4).可以點對點，一點對多點及全局廣播幾種傳送方式接收數(shù)據(jù)。
5).直接通信距離最遠可達10km(速率4Kbps以下)。
6).通信速率最高可達1MB/s(此時距離最長40m)。
使用非屏蔽雙絞線傳輸時，傳輸速率與傳輸距離的關系如下圖所示。
7).節(jié)點數(shù)最多可達110個。
8).采用短幀結構，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個。
9).每幀信息都有CRC校驗及其他檢錯措施，數(shù)據(jù)錯誤率極低。
10).通信介質可采用雙絞線，同軸電纜和光纖，一般采用廉價的雙絞線即可。
11).節(jié)點在錯誤嚴重的情況下，具有自動關閉總線的功能，切斷它與總線的聯(lián)系，以使總線上的其他操作不受影響。
?CAN總線的仲裁
CAN總線采用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with collision Detect，載波監(jiān)測多路訪問/沖突檢測)技術。“載波監(jiān)測”的意思是指在總線上的每個節(jié)點在發(fā)送信息報文前都必須監(jiān)測到總線上有一段時間的空閑狀態(tài)。“多路訪問”的意思是一旦此空閑狀態(tài)被監(jiān)測到，那么每個節(jié)點都有均等的機會來發(fā)送報文。“沖突檢測”是指在兩個節(jié)點同時發(fā)送信息時，節(jié)點本身首先會檢測到出現(xiàn)沖突，然后采取相應的措施來解決這一沖突情況。此時優(yōu)先級高的報文先發(fā)送，低優(yōu)先級的報文發(fā)送會暫停。這就是CAN總線的仲裁，仲裁過程是不會對報文產(chǎn)生破壞的。
CAN總線上每個設備都有一個11位的ID信息，各設備的優(yōu)先級是根據(jù)其ID來確定的，ID的序號越小，其優(yōu)先級越高。下圖為CAN總線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀格式，從圖上可知，傳輸開始標識符SOF后面緊跟的就是11位標識ID，CAN總線就是據(jù)此進行仲裁工作的。
?CAN總線的拓撲結構
CAN總線的拓撲結構如下，CAN hub是用于多分支擴展用的，可以省去。CAN總線和分支的末端都需要垮接一個120歐姆的電阻來終結，防止信號反射。
?CAN總線的邏輯電平
CAN總線具有兩種邏輯狀態(tài)，隱性和顯性。隱性狀態(tài)下，VCAN_H和VCAN_L都被固定為平均電壓電平，兩者之間的電壓差為0；顯性狀態(tài)下，VCAN_H和VCAN_L的電平分別為3.5V和1.5V，兩者差分電壓大于2V，如下圖所示。
?常用CAN總線芯片
CAN芯片有CAN控制器和CAN收發(fā)器，在實際電路中，這兩種芯片需要配合起來應用。
常用CAN控制器芯片有：P87C591，XAC37，SJA1000；
常用CAN收發(fā)器芯片有：PCA82C250，PCA82C251，PCA82C252，TJA1040，TJA1041，TJA1050，TJA1053，TJA1054。