2023-02-03

CAN通訊介面, What CAN you do?

甚麼是CAN Bus?

控制器區域網路 (Controller Area Network，簡稱CAN或者CAN bus) 是一種功能豐富的車用匯流排標準。它被設計用於在不需要主機（Host）的情況下，允許網路上的單晶片和儀器相互通信。基於訊息傳遞協定，設計之初在車輛上採用復用通信線纜，以降低銅線使用量，後來也被其他行業所使用。

CAN Bus的歷史

羅伯特·博世公司於1983年開發了控制器區域網路（CAN bus）。該協定於1986年美國密西根州底特律市舉行的國際汽車工程師學會（SAE）會議上正式發表。

1993年，國際標準化組織（ISO）公布了CAN標準ISO11898。後來CAN標準被重新編譯分成兩個部分：ISO11898-1涵蓋了資料鏈路層；ISO11898-2涵蓋了高速CAN匯流排的實體層； ISO11898-3於晚些時候公布並且涵蓋了低速CAN匯流排的實體層和CAN匯流排容錯規範。

CAN FD是由羅伯特·博世公司在2011年發展，在2012年推出，配合現代電子控制器（ECU）的需求，將資料率擴展到5Mbit/s，是原來CAN標準的五倍。

佈線

許多設備可以連接到CAN bus，從復雜的電子控制單元到簡單的I / O設備。每個設備稱為節點。每個CAN節點通過兩條匯流排傳輸：CAN High 和CAN Low。在CAN bus總線的最後兩端各加上120歐姆的終端電阻。

CAN 2.0 與CAN FD封包格式

CAN封包中的FDF bit，顯示0以表示是為經典CAN格式，顯示1以表示是為CANCAN FD格式發送的影格用隱性1表示。

CAN FD 每個數據幀最多支持 64 個數據字節，而典型 CAN 最多支持 8 個數據字節。這減少了協議封包負擔，並且提高了協議傳輸的效率。

CAN classic satndard format

CAN FD satndard format

因應產品應用為了獲得更高的帶寬，在CAN FD 幀中的提供兩種不同的位速率傳輸：Nominal Bit Rate (NBR) / Data Bit Rate (DBR)。

CAN匯流排通常應用於下列領域

乘用車、卡車、公共汽車（汽油車及電動車）
航空、航海電子儀器
工業自動化及機械控制
電梯、扶梯
建築自動化
醫療儀器及裝置

Macnica CAN Bus 產品線

Microchip : https://www.microchip.com/en-us/products/interface-and-connectivity/can
Renesas : https://www.renesas.cn/cn/en
onsemi : https://www.onsemi.com/

CAN Bus因為只需要透過兩條線來做溝通，比傳統布線方是要節省束線，同時減少車輛內的線路，有助於降低重量，也相對的穩定耐用，是零組件傳送訊息最有效的方式之一。

參考資料

1. 控制器區域網路, 維基百科, https://reurl.cc/91M7Oj

2. RTC-CAN BUS基礎&利用Harmony快速實現, Microchip, https://reurl.cc/58e4vq

3. CAN FD, 維基百科, https://reurl.cc/oZlrVq

4. CAN bus和CAN FD 解碼, SystemAccess, https://reurl.cc/58e4Kz