【整理】常用通信接口二（CAN、I2C、SPI、UART、GPIO原理与区别）.pdf_gpio与i2c区别 - CSDN文库

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By bingge-2008@qq.com

Data: 20200920

【整理】常用通信接口二（CAN/I2C/SPI/UART/GPIO 原理与区别）

上一篇整理了常用通信接口一（RS232/RS485/USB/TYPE-C 原理与区别），这篇

我们接着整理 CAN、I2C、SPI、UART、GPIO 原理与区别；

1. CAN 总线接口

1) 定义

CAN 是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是由以研发和生产汽车电

子产品著称的德国 BOSCH 公司开发的，并最终成为国际标准（ISO 11898），是 ISO 国际

标准化的串行通信协议,是国际上应用最广泛的现场总线之一。

CAN 属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较

之许多 RS-485 基于 R 线构建的分布式控制系统而言，基于 CAN 总线的分布式控制系统在

以下方面具有明显的优越性：

A. 网络各节点之间的数据通信实时性强

B. 开发周期短

C. 已形成国际标准的现场总线

D. 最有前途的现场总线之一

与一般的通信总线相比,CAN 总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。

2) 运用

A. CAN 总线是为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串

行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信

速率最高可达 1Mbps。

B. CAN 协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编

码。使网络内的节点个数在理论上不受限制。

C. CAN 总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播

通信的特点。CAN 总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分

主次，因此可在各节点之间实现自由通信。

D. 结构简单,只有 2 根线与外部相连，并且内部集成了错误探测和管理模块。

E. CAN 总线特点：(1) 数据通信没有主从之分，任意一个节点可以向任何其他（一个或多

个）节点发起数据通信，靠各个节点信息优先级先后顺序来决定通信次序，高优先级节点信

息在 134μs 通信; (2) 多个节点同时发起通信时，优先级低的避让优先级高的，不会对通信

线路造成拥塞; (3) 通信距离最远可达 10KM(速率低于 5Kbps)速率可达到 1Mbps(通信距离

小于 40M）；（4) CAN 总线传输介质可以是双绞线，同轴电缆。CAN 总线适用于大数据

量短距离通信或者长距离小数据量，实时性要求比较高，多主多从或者各个节点平等的现场

中使用。

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