PicoXToolsCAN
控制器局域网络（Controller Area Network，简称CAN）是一种广泛应用于现代汽车、工业自动化、医疗设备等领域的串行通信协议。CAN总线的设计目标是提供高效可靠的实时通信，为各种设备和系统提供稳定的数据传输纽带。
一、CAN总线的背景： CAN总线最初是由德国公司Bosch在1986年开发的，旨在解决汽车电子系统中复杂而分散的通信需求。随着技术的不断发展，CAN总线逐渐成为工业控制、医疗设备、电力系统等多个领域的通信标准。
二、CAN总线的基本特性：
- 实时性： CAN总线以其高度实时的特性而著称，适用于需要快速响应的应用场景，如汽车的发动机控制系统。
- 可靠性： 通过差分信号传输和错误检测机制，CAN总线具有强大的抗干扰和错误纠正能力，确保数据的可靠传输。
- 多主机架构： CAN总线支持多主机架构，允许多个节点同时发送和接收数据，实现系统的高度灵活性。
- 广播通信： CAN总线采用广播通信方式，允许所有节点都能接收到发送的消息，从而简化系统设计和扩展。
三、CAN总线的应用领域：
- 汽车电子系统： CAN总线在汽车中广泛应用，涵盖了发动机控制、防抱死制动系统（ABS）、空调控制等多个方面，提高了汽车电子系统的集成性和协同性。
- 工业自动化： 在工业控制系统中，CAN总线用于连接各种传感器、执行器和控制器，实现设备之间的实时通信和协同操作。
- 医疗设备： CAN总线在医疗设备中的应用包括医疗影像设备、实验室仪器等，为医疗系统提供高效、可靠的数据传输通道。
- 航空航天： CAN总线也在航空航天领域中得到广泛应用，连接飞机中的各种系统，提高了航空器的可靠性和性能。
四、未来发展趋势： 随着物联网和智能化技术的快速发展，CAN总线正逐渐演变为适应更广泛场景的通信协议。在未来，我们有望看到CAN总线在智能城市、智能家居等领域中发挥更重要的作用，成为连接智能世界的重要纽带。
总结： CAN总线作为一种高实时性、高可靠性的通信协议，已经成为许多行业中不可或缺的一部分。它的广泛应用推动了各个领域的技术发展，为设备之间的协同工作提供了强大支持，预示着在未来更多的智能化场景中将继续发挥着关键作用。
位时序
INFO
按照 CAN 总线的标准，将每一位时间分为四段:别为同步段、传播时间段、相位缓冲段1和相 位缓冲段2。 这些段由最小时间单元 Tq 组成。CAN 控制器通过采样来监测 CAN 总线变化，通过帧起始 位的边沿进行同步
CAN 控制器把上述四段重新划分为三段，分别为:
同步段(SS): 也就是CAN标准里的同步段，固定为1个最小时间单元，正常情况下所期望的位 跳变发生在本时间段内。
时间段1(BS1): 包含CAN标准里的传播时间段和相位缓冲段1，可以被设置为包含1到16最小 时间单元，可以被自动延长，用于补偿 CAN 总线上不同节点频率精度误差带来的相位正向漂移。该 时间段结束为采样点位置。
时间段2(BS2): 也就是CAN标准里的相位缓冲段2，可以被设置为1到8个最小时间单元，可 以被自动缩短，以补偿 CAN 总线上不同节点频率精度误差带来的相位负向漂移。
重新同步跳转宽度(SJW)， 是每位中可以延长和缩小的最小时间单元数量上限，范围可设置为 1 到 4 个最小时间单元。
CAN数据传输
CAN总线传输的是CAN帧，CAN的通信帧分成五种，分别为数据帧、远程帧、错误帧、过载帧和帧间隔 数据帧根据仲裁段长度不同分为标准帧（2.0A）和扩展帧（2.0B）
帧结构
- 帧起始
显性位（低电平）组成，发送节点发送帧起始，其他节点同步于帧起始
- 帧结束
由7个隐形位（高电平）组成
仲裁段 只要总线空闲，总线上任何节点都可以发送报文，如果有两个或两个以上的节点开始传送报文，那么就会存在总线访问冲突的可能。但是CAN使用了标识符的逐位仲裁方法可以解决这个问题.，发送节点通过TXD发送数据的同时，RXD也在监测总线状态。若RXD监位与发送位不一致，则节点检测到一个位错误。若在仲裁场监测到的与实际发送不符，则节点停止发送，即总线上有多个节点同时发送数据，该节点没有获得数据发送优先权。 同样在数据校验和ACK响应位，均需要RXD实时获取到总线的数据状态 CAN总线控制器在发送数据的同时监控总线电平，如果电平不同，则停止发送并做其他处理。如果该位位于仲裁段，则退出总线竞争；如果位于其他段，则产生错误事件。 帧ID越小，优先级越高。由于数据帧的RTR位为显性电平，远程帧为隐性电平，所以帧格式和帧ID相同的情况下，数据帧优先于远程帧；由于标准帧的IDE位为显性电平，扩展帧的IDE位为隐形电平，对于前11位ID相同的标准帧和扩展帧，标准帧优先级比扩展帧高.
数据段
一个数据帧传输的数据量为0~8个字节，这种短帧结构使得CAN-bus实时性很高
