CAN (Controller Area Network)即控制器局域网络，属于工业现场总线的范畴。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。由于其良好的性能及独特的设计，CAN总线越来越受到人们的重视。它在汽车领域上的应用是最广泛的，世界上一些著名的汽车制造厂商，如BENZ(奔驰)、BMW(宝马)、PORSCHE(保时捷)、ROLLS-ROYCE(劳斯莱斯)和JAGUAR(美洲豹)等都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。同时，由于CAN总线本身的特点，其应用范围目前已不再局限于汽车行业，而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。CAN已经形成国际标准，并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。其典型的应用协议有：SAE J1939、ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。 CAN网络的技术特点: 国内传统的工业测控系统通信方式一般都采用BITBUS和RS485，其缺点是： 无法构成多主结构，主节点任务繁忙，一旦主节点出现故障就可能引起系统瘫痪: 数据通信方式为命令响应式，数据传输效率降低，同时当下端出现异常时，数据不能立即上传，灵活性极差，不适于实时性要求较高的场合； 物理层采用较陈旧的RS485规范，链路层为SDLC协议，总体来讲效率较低，灵活性差，尤其是错误处理能力不强。 与上述通信方式相比，CAN具有以下特点： 采用通讯数据块编码，可实现多主工作方式，数据收发方式灵活，可实现点对点、一点对多点及全局广播等多种传输方式；可将DCS结构中主机的常规测试与控制功能分散到各个智能节点，节点控制器把采集到的数据通过CAN适配器发送到总线，或者向总线申请数据，主机便从原来繁重的底层设备监控任务中解放出来，进行更高层次的控制和管理功能，比如故障诊断、优化协调等； 采用非破坏性基于优先权的总线仲裁技术，具有暂时错误和永久性故障节点的判别及故障节点的自动脱离功能，使系统其它节点的通信不受影响；同时CAN具有出错帧自动重发功能，可靠性高； 信号传输用短帧结构（8字节），实时性好，受干扰的概率低，且具有极好的检错效果； 不关闭总线即可任意挂接或拆除节点，增强了系统的灵活性和可扩展性； 采用统一的标准和规范，使各设备之间具有较好的互操作性和互换性，系统的通用性好； 通讯介质可采用双绞线，无特殊要求；现场布线和安装简单，易于维护，经济性好。 总之，CAN总线具有实时性强、可靠性高、结构简单、互操作性好、价格低廉等优点，克服了传统的工业总线的缺陷，是工业测控系统通信一种有效的解决方案。 CAN器件 CAN是基于ISO/OSI的网络层定义的，但其主要是采用三层网络的结构：物理层、数据链路层、应用层。其中应用层又包括了前两者之外其他多层的内容。因此，在器件方面就有三种不同的器件对应相应的层。对应物理层的是收发器（Transceiver），主要功能是位编码解码、位定时及同步等。对应数据链路层的器件是CAN控制器（Controller），主要功能是数据传输和远程数据请求服务、滤波及过载通知和恢复管理等。在应用层上主要是用户特殊的应用，对应的器件是MCU。 网络协议和总线综述: CANopen: 特征: CANopen 协议族指定了标准通讯机制和设备功能性。CANopen是由一个国际用户和制造商团体 CAN in Automation (CiA)提出的，可以无需许可自由使用。 应用领域: 自动控制工程 CAN 嵌入式系统 CANaerospace CANaerospace： 特征: 是由一家从事航空航天技术的公司Stock Microcomputer Systems提出的。协议考虑航空航天领域里一些特殊的要求如：安全、认证、用户定义报文类型的开放性和简单应用。CANaerospace 也被NASA-AGATE 协会称为AGATE 数据总线。 应用领域: 航空电子和空间技术，例如： Fairchild-Dornier 728JET 工程模拟器 SOFIA (flying stratosphere observatory for infrared astronomy) AWRH (All-Weather Rescue Helicopter) AFMS (Advanced Flight Management System DeviceNet DeviceNet： 特征: 是一个基于CAN 的7层协议，最初是Allen Bradley 提出的。它基于一个面向目标的通讯模型。现在是由 Open DeviceNet Vendor Association (ODVA)维护，可以无需许可自由使用。 应用领域: 自动控制 工业自动化 FlexRay FlexRay： 特征: 是高速应用领域的制造商总线系统。它是BMW 和DaimlerChrysler 为了和半导体制造商合作而联合提出的。 特征有： *同步和异步数据通讯 *高速率 (5Mbit/sec) *依靠硬件实现的故障容错（fault-tolerant）和时间触发服务 应用领域: 汽车工程 J1939/ISO 11783 J1939 ： 特征: 是基于CAN的，应用于商用车的各控制器之间实时数据交换的一种通讯协议。它是由SAE提出的ISO11783 则是在农业工程机械领域的应用协议。 应用领域: 商用车应用工程农业机械领域 LIN LIN (Local Interconnect Network): 特征: 局部互联网络是一种很有价格优势的串行通讯系统，主要应用于汽车上分布式但物理上分开的电子系统。比如说在一个车门或坐椅里网络的应用。另外，在一个CAN网络里可以接多个局部LIN网络。 应用领域: 汽车工程（主要是车身电器总线：如车内灯的管理） MOST MOST (Media Oriented Systems Transpor): 特征: 是基于异步数据通讯的通用、高性能、低成本的多媒体网络技术。它能完美的应用于汽车领域如音频、视频、导航和通讯 应用领域: 汽车工程（多媒体应用、音频、视频、导航） NMEA 2000 NMEA 2000: 特征: 是National Marine Electronics Association(NMEA)基于J1939 CAN标准的通讯协议，主要是应用于各种船只。 应用领域: 船舶领域 SDS: 特征: 智能分布系统Smart Distributed System 是Honeywell 的标准。它定义了基于CAN 其他设备（比如传感器和激励器）之间的通讯协议 应用领域: 自动控制领域 WesyCAN: 纺织CAN系统WesyCAN (Weaving System CAN) 特征: 是Sulzer Rüti公司为了适应纺织工业特殊要求提出的一种协议。 应用领域: 纺织工业