【原】CAN总线

汽车电子系统主要分为动力电子系统，底盘电子系统，车身电子系统。高档轿车的电子控制单元几十个，传感器上百个，采用总线技术可以显著降低电缆重量，节省很多电线和接插件，减少电缆总长度。同时基于安全性和可靠性的要求，可以考虑使用电控系统代替原有的机械和液压系统，最终实现汽车的网络化。

汽车网络化技术是通信技术，计算机技术和控制理论相结合的产物。其中计算机技术和通信技术相结合也叫做计算机网络，它经历了电路交换、报文交换和分组交换的过程。电路交换中，信息独占线路，线路利用率低，但是传输速度和传输质量高。报文交换是将整个信息包作为一个报文，到达一个站点后先存储，有合适路线再转发，缺点是传输延时长，实时性差。分组交换是报文交换的发展，核心是将报文先分组再交换，优点很明显，线路利用率高，又克服了高延时。

给出一个公式

总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延

发送延时 =数据帧长度/发送速率

传播延时 = 信道长度/电磁波在信道上的传播速度

带宽一词最初指电磁波频谱的宽度，也就是最高频率和最低频率的差值。目前更为广泛应用在数字通信领域，用来描述网络理论上传输数据的最高速率。但是传输速率的正式名称叫做比特率，单位是bps或者kps，它是波特率和每符号含有符号数的乘积。其中波特率也叫码元速率，符号是Baud。

学术上的带宽和极限传输速率的关系可以从下面两个公式去理解。

奈奎斯特公式

香农定理，这里提出了信噪比，是十倍的log10信号和噪声的比值。

可以看出传输速率和信号带宽是直接相关的，奈奎斯特公式告诉人们可以通过更优秀的编码方式来提升网速，而香农定理则是通过降噪的方式来提升网速。然而不管怎么样，信道带宽直接反应了网速的大小。

CAN(Controller Area Network)是一种广泛应用在汽车电子上的现场总线之一，可以节省布线。CAN的消息是广播式的，即在同一时刻，所有节点侦测的数据是一致的，和大型的网络不同的是，它是没有网关这一类设备的。SAE(Society of Automative Engineers)将汽车数据传输网络划分为A、B、C三类，其中A类是低速网络，传输速率小于10kb/s，用于后视镜调整，电动窗，灯光照明等。B类是中速网络，小于125kb/s，用于舒适性模块，仪表显示。C类是面向高速，实时控制的多路传输网，小于1M/s，用于牵引控制，先进发动机控制，ABS等系统。

CAN的通信原理可以简述为，多路载波监听，基于优先级的冲突检测和非破坏性的仲裁机制。使用串行总线方式，线束采用双绞线。

各个控制器通过仲裁的方式获得总线的发送权，其余则进入监听模式，数据通过ID过滤进入相应的控制器。

Identifier 就是仲裁域。

现代汽车系统中，can总线一般用于动力系统子网和车身系统子网。车身控制一般包含，门锁，后视镜，玻璃升降器，灯，座椅，车内空调以及雨刷等。