CAN协议详解

一、CAN协议是什么

CAN（Controller Area Network，控制器局域网）协议是一种面向消息的网络协议，是专门用于控制器通信的高速、可靠、实时的串行通信协议。它的应用领域主要在工业控制、汽车电子和网络控制领域，广泛应用于汽车控制系统、船舶控制系统、机器人控制系统等实时控制采集领域。

二、CAN协议支持

CAN协议支持多主多从、分布式控制的网络结构。它采用二线制编码方式（即高电平和低电平）进行数据传输，并采用优先级机制和帧过滤进行数据处理。CAN协议可以实现100%的数据可靠传输，且速率高达1Mbps。

三、CAN协议标准

CAN协议标准由国际标准组织ISO制定，目前主要有两个版本：ISO11898-1和ISO11519-2。

四、CAN协议什么意思

CAN协议的全称为”Controller Area Network”，意为”控制器局域网”。它是一种面向消息的网络协议，是专为控制器通信而设计的高速、可靠、实时并支持多主从的串行通信协议。

五、CAN协议的特点

CAN协议具有以下几个特点：

1、高速度：CAN协议的传输速度可以达到1Mbps；

2、实时性：CAN协议的通信过程具有高实时性；

3、可靠性：CAN协议可以实现100%的数据可靠传输；

4、灵活性：CAN协议可以适应多种不同的控制系统，并可以随时进行更改。

六、CAN协议速率

CAN协议最高的传输速率为1Mbps，但它可以通过降低传输速率来适应不同的应用场景。通常情况下，CAN协议的传输速率在125Kbps、250Kbps、500Kbps和1Mbps等硬编码速率。

# CAN协议速率设置示例
#include 
MCP_CAN CAN0(10); // 设置SPI CS引脚为10

void setup(){
    Serial.begin(115200);

    if(CAN0.begin(MCP_ANY, CAN_250KBPS, MCP_16MHZ) == CAN_OK){
        Serial.print("CAN初始化成功");
    }else{
        Serial.print("CAN初始化失败");
    }
}

七、CAN协议盒

CAN协议盒是一种硬件设备，用于将CAN总线上的数据进行物理分析和记录。它可以用于实时监测并统计总线上的数据空间利用率、数据块传输速度、错误率等信息。

# CAN协议盒设置示例
#include 
MCP_CAN CAN0(10); // 设置SPI CS引脚为10

void setup(){
    Serial.begin(115200);

    if(CAN0.begin(MCP_ANY, CAN_250KBPS, MCP_16MHZ) == CAN_OK){
        Serial.print("CAN初始化成功");
    }else{
        Serial.print("CAN初始化失败");
    }

    CAN0.setMode(MCP_NORMAL); // 设置CAN协议盒的工作模式
}

八、CAN协议帧格式

CAN协议帧是CAN总线上传输的数据基本单位，其结构包括标识符和数据部分。标识符包括11位标准帧和29位扩展帧。数据部分最大为8字节，其中可以包含多条消息。

# CAN协议帧格式示例
#include 
MCP_CAN CAN0(10); // 设置SPI CS引脚为10

void setup(){
    Serial.begin(115200);

    if(CAN0.begin(MCP_ANY, CAN_250KBPS, MCP_16MHZ) == CAN_OK){
        Serial.print("CAN初始化成功");
    }else{
        Serial.print("CAN初始化失败");
    }

    CAN0.setMode(MCP_NORMAL); // 设置CAN协议盒的工作模式
}

void loop(){
    unsigned char data[] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04};
    CAN0.sendMsgBuf(0x100, 0, 4, data); // 发送CAN协议帧
}

九、CAN协议相关证书

CAN协议相关证书主要包括ISO11898-1、ISO11898-2等标准。

# CAN协议相关证书获取示例
#include 
MCP_CAN CAN0(10); // 设置SPI CS引脚为10

void setup(){
    Serial.begin(115200);

    if(CAN0.begin(MCP_ANY, CAN_250KBPS, MCP_16MHZ) == CAN_OK){
        Serial.print("CAN初始化成功");
    }else{
        Serial.print("CAN初始化失败");
    }

    CAN0.setMode(MCP_NORMAL); // 设置CAN协议盒的工作模式
}

void loop(){
    CAN0.sendMsgBuf(0x100, 0, 0, NULL); // 发送CAN协议帧
    Serial.print("ISO11898-1证书获取成功");
}

十、CAN协议格式选取

在使用CAN协议时，要根据具体应用场景选取不同的数据格式。例如，对于需要加密传输的数据，可以选择使用扩展帧格式。

# CAN协议格式选取示例
#include 
MCP_CAN CAN0(10); // 设置SPI CS引脚为10

void setup(){
    Serial.begin(115200);

    if(CAN0.begin(MCP_ANY, CAN_250KBPS, MCP_16MHZ) == CAN_OK){
        Serial.print("CAN初始化成功");
    }else{
        Serial.print("CAN初始化失败");
    }

    CAN0.setMode(MCP_NORMAL); // 设置CAN协议盒的工作模式
}

void loop(){
    unsigned char data[] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04};
    CAN0.sendMsgBuf(0x10000000, 1, 4, data); // 发送扩展帧CAN协议帧
}

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