CAN與CANOpen（一）基本概念
CAN與CANOpen（二）報文格式
CAN與CANOpen（三）錯誤處理
CAN與CANOpen（四）CANOpen對象字典
CAN與CANOpen（五）PDO和SDO
CAN與CANOpen（六）網絡管理和CAN FD
CAN(Controller Area Network, 控制器局域網絡)是由博世開發的一種現場總線，首先應用在汽車領域。由於它的低成本和可靠性，現在被廣泛應用在工業測控和工業自動化領域。由於工作的關係，自己接觸CAN比較多所以總結一下分享給大家。
- 參考
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CAN Specification 2.0, Part A
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CAN Specification 2.0, Part B
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CANopen協議介紹
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CiA Draft Standard 301
2. CAN與CANOpen的關係
下面是CAN協議與OSI網絡模型的一個對比。CAN的物理層分了三層分別是MDI，PMA和PLS，數據鏈路層分了兩層：MAC與LLC。這五層就是最原始的CAN協議，標準是ISO11898。也就是說CAN協議一開始是沒有應用層的。後來有一種叫CANOpen的基於CAN的應用層協議被開發出來，標準是CiA301。
在實際開發CAN器件的時候不一定要用CANOpen，你可以根據自己的需要定製自己的應用層協議。
圖1CAN與CANOpen的關係
下面會分別介紹CAN和CANOpen的內容。最後會介紹一下CAN的最新發展CAN FD。
- CAN的基礎知識
本文對於CAN的介紹主要集中在數據鏈路層，對於物理層涉及很少。對於物理層感興趣的讀者可以訪問[1]
3.1 顯性與隱形
顯性(Dominant)與隱性(Recessive)是總線上最基本的兩個狀態，也可以表示爲“0”與“1”。在物理上它有兩條線的壓差表示。在隱形的時候，兩條線的電壓相同，壓差爲0。當壓差超過一定的閾值的時候，總線的狀態就變爲顯性。
圖2顯性與隱性
爲什麼叫顯性和隱形？
假設在總線上掛了2個器件1,2.器件1將總線設爲顯性，而同時器件2將總線設爲隱形。最終總線的狀態會呈現爲顯性。所以當總線上的所有器件都爲隱形時，總線的狀態才爲隱形。如果有一個器件爲顯性，則總線爲顯性
圖3 CAN總線
3. 2 衝突裁決
當總線上的幾個器件同時發送數據的時候，CAN總線必須決定哪個器件可以發送，而其他的器件必須等待。衝突裁決是CAN協議最重要的一個特性，也是CAN總線做的最漂亮的地方，用很小的成本就解決了這個問題。
總線上的每一個CAN器件都會有一個唯一的ID。ID的大小決定了器件的優先級。ID越小優先級越高。如果幾個器件同時發送數據，ID小的優先發送。以下圖爲例，總線上有A，B，C三個器件。A首先發送數據。當總線上有器件發送數據時，其他器件只能處於監聽模式，所以B，C雖然有發送數據的需求但是隻能等待A發送結束。當A發送結束之後，B，C同時發送，但是B的ID更小，B優先發送。B發送結束之後C纔可以發送
圖4衝突處理與Node
ID
下面說明一下當幾個器件同時發送時CAN總線是如何做裁決的。
以下圖爲例。總線上有器件A，B，C，D。A，B，C同時發出SOF位爲顯性。而D爲隱形，當它發現總線上的狀態與自己的狀態不一致時，D就進入監聽狀態。A，B，C繼續發送數據。發送到ID的第5位時A，C爲顯性，B爲隱形。B檢測到總線的狀態於自己的狀態不一致,進入監聽狀態。A,C繼續發送數據。這也說明B的ID比A，C要大。當發送到ID的第1位時A爲隱形，C爲顯性，A進入監聽狀態。C繼續發送。最終ID最小的C發送成功，A，B只能等待C發送完成之後再進行發送。然後A會發送成功，B等待，最後纔是B發送。從上面的裁決過程可以看出，對於C來說，它的數據發送沒有因爲衝突而產生延遲。
