CAN总线入门解析：显性、隐性与数据传输

"CAN入门知识解析" 在CAN（Controller Area Network）通信系统中，节点之间的通信基于一种称为“多主竞争”的机制。每个节点都可以尝试发送数据，但总线的最终状态由所有节点的贡献共同决定。当我们谈论"显性"和"隐性"时，这是CAN协议中的核心概念。 显性位和隐性位是CAN总线数据传输的基础。在静止状态下，CAN_High线和CAN_Low线保持相同的电压，约为2.5伏，形成静电平，即隐性电平。隐性状态意味着没有节点试图发送数据。当一个节点试图发送数据，如果它发送的是逻辑1（显性位），它会使CAN_High线电压上升，CAN_Low线电压下降，使得两者之间存在至少2V的电压差，这样就形成了显性状态。相反，逻辑0（隐性位）则保持线路为隐性状态，无电压差。 CAN总线上的数据传输就是通过这种电压差来实现的。当多个节点同时尝试发送数据时，如果一个节点发送显性位（1），而其他节点发送隐性位（0），由于显性位会战胜隐性位，总线状态将被设置为显性，即逻辑1。这就是为什么描述中提到的节点B在尝试发送"1"时，但由于节点A同时发送了显性位，总线状态变为0，导致节点B接收到的是"0"。 CAN总线的通信协议设计为这样的方式，确保了数据的可靠性和冲突解决能力。每个节点在接收到的数据与自己发送的不一致时，会认为自己的发送失败，并在稍后重试。此外，CAN总线上的报文由标识符（ID）和其他字段组成，ID决定了报文的优先级，且在同一系统中必须是唯一的，避免了数据冲突。 报文的结构通常包括起始位、仲裁场、控制场、数据场、校验和终止位等部分。仲裁场用于确定优先级，控制场包含有关数据的附加信息，数据场则实际携带了要传输的信息，校验和用于检测错误，而终止位标志着报文的结束。 收发器在CAN通信中扮演关键角色，它将控制单元与物理总线连接起来，负责将电压差放大并转化为数字信号，供接收端解码。接收器使用差分信号放大器，放大CAN_High和CAN_Low线间的电压差，从而识别出0和1。 CAN协议通过其独特的显性/隐性位竞争机制，以及严谨的报文结构和错误检测机制，确保了在分布式系统中的高效、可靠的通信。理解和掌握这些基础知识对于理解和应用CAN通信技术至关重要。