作者：Tony Cilluffo

在 上世纪八十年代早期，业界开始开发连接汽车中各种电子控制单元 (electronic control unit, ECU) 的方法，这项工作 在 1986 年促成了控制器局域网 (Controller Area Network, CAN) 的诞生。CAN 技术是如此的成功，以致其它行业 的开发人员都采用这些软件和硬件协议来开发例如工业自动化等应用。可以说，CAN 已经跳出了汽车工业的框框。

其中一个推广 CAN 使用和开发 CAN 标准的小组是 CAN 自动化 (CAN in Automation, CiA) (http://www.can-cia.org/)，CiA 是位于德国的非赢利组织，其成员包括超过 500 个 CAN 设备用户和制造商。CiA 培训新的加入者、提供咨询服务、发表会议论文，以及出版关于 CAN 技术的文章和应用说明。

人 们经常提出的问题是：“为何使用 CAN 网络而非 TCP/IP-based 网络？”使用 CAN 网络的一个原因是 CAN 总线可以确保首先传输 最高优先级的信息。在设计系统时，用户可以决定那些联网设备具有最高优先级，如果两个设备都同时试图发送信息，获得较高优先级的设备将会首先运行。

用户可能使用 CAN 网络而非 TCP/IP 协议网络的另一个原因是 CAN 网络的系统开支大大减少，更少的系统开支使网络上的通信具有更大的确定性。

当然，使用 CAN 网络有着某些缺点，也许最大的缺点是目前数据速率限制在 1 Mbps，而另一个缺点则是最大电缆长度与网络的数据速率有关。在 1 Mbps 下，最大的电缆长度是 40m。

为了提高数据速率，博世 (Bosch) 公司开发了 CAN FD 数据链接层协议。使用这项协议，CAN 网络将支持最高 8 Mbps 数据速率，但是这项协议目前还没有获得广泛的支持。

业界有数项标准描述了连接 CAN 网络的不同方法，标准之一是说明双线差分总线的ISO 11898-2，如图 1 所示，使用这种方法的网络通常使用双绞线来传送差分信号。

图 1：典型的 CAN 网络使用双绞线来连接网络上的各种器件。
要支持 1 Mbps 的数据传输率，最大的电缆长度是 40m。(图片提供：Octian)

其特性线路阻抗是 120 欧姆，而共模电压范围是 −2 V 至 +7 V，网络上的节点数目受限于电气总线负载。其它常用的物理层标准包括 SAE J2284、SAE J2411 和 ISO 11992。

CAN 网络如同其它的有线网络，对电过载 (EOS) 和静电放电 (ESD) 事件都很敏感。例如，CAN 网络可能用于工厂来连接传送带、机器人物料处理设备，以及其它机器。为了防止网络故障而导致生产关断，必须确保用户使用的接口具备合适的电路保护功能。

原文链接：http://blog.circuitprotection.com.cn/?p=1055