机制与特点
CAN 用一对差分线传送信号，总线上的节点都能收到每一帧，但报文里没有站点地址，而是用标识符表示内容，因此同一帧可以被多个节点同时使用。标识符还承担优先级：多个节点同时发送时，数值较小的标识符优先占用总线，冲突无需重试即可判定。这种非破坏性仲裁让高优先级报文始终能及时上总线。CAN 只定义到帧这一层，不规定报文的含义，所以工业系统通常还会在其上叠加一层应用层协议，把数据组织成参数与过程变量。
基本信息
| 物理层 | 差分双绞线，两端需终端电阻 |
|---|---|
| 帧格式 | 标准格式使用较短的标识符，扩展格式使用较长的标识符 |
| 仲裁方式 | 按标识符优先级逐位仲裁，高优先级获胜 |
| 帧类型 | 数据帧、远程帧、错误帧、过载帧 |
| 速率与长度 | 速率越高可用长度越短，属此消彼长关系 |
| 上层协议 | 由应用层定义报文含义与数据组织方式 |
| 诊断 | 总线负载率、错误计数、节点主动上报的状态 |
典型使用场景
- 移动机械与工程车辆：线束简单、抗干扰要求高
- 分布式 I/O：把输入输出模块沿设备布置，减少长距离接线
- 电机与驱动器控制：周期性下发指令并回读状态
- 多节点协同：一个节点发出的数据被多个节点同时使用
- 故障诊断：读取错误计数与总线负载，判断线缆与终端问题
- 系统集成：两种上层协议并存时用网关或不共享同一段总线
帧类型速查
| 帧类型 | 作用 | 特点 |
|---|---|---|
| 数据帧 | 携带实际数据 | 由标识符决定优先级与含义 |
| 远程帧 | 请求对端发送数据 | 现代实现中较少使用 |
| 错误帧 | 节点检测到错误后通知总线 | 错误累积到一定程度会使节点退出总线 |
| 过载帧 | 请求延迟下一帧 | 用于缓解接收压力 |
| 状态上报类报文 | 节点自报状态或故障 | 由上层协议定义 |
诊断与设计要点
诊断与设计要点
# 网络长度与速率成反比：低速可拉长，高速必须缩短
# - 具体数值以 ISO 11898 与器件手册为准，不要凭经验硬套
# 总线负载率留出余量：突发报文与错误重传都需要额外带宽
# 终端电阻：两端各一，中间节点不接
# 支线要短：长支线在高速率下会引起反射与误码
# 错误计数上升说明物理层有问题：先查线缆、终端与接地，再查负载率总线负载率长期接近上限时，偶发报文会因为争用而延迟，表现为偶发超时而非明确故障，设计阶段就应留出带宽余量。
把两套不同上层协议的系统直接接到同一段总线上，会让标识符含义冲突，可能出现误动作，必须用网关隔离。