2020年09月27日 | 今天的CAN总线还有什么不能做的？

2020-09-27 来源：EEWORLD

本文作者：Microchip的Tim Bresien

CAN总线（Controller Area Network）上世纪90年代初建立时并不起眼，但它已经从汽车和工业应用基础扩展到连接和互连众多其他行业的控制系统。

在传统汽车中，线路系统是十分令人可畏的，电线、数据线和纵横交错的控制线束，使得车辆很难进行维修，然而尽管有如此众多的线束，老式汽车的电子功能却很少很少。

当时，第一款采用CAN网络方式实现车内连接的汽车即将下线。这一独特的事件将简化汽车布线，并为难以置信的先进车辆通信铺平道路。它将启动一系列网络里程碑，并在汽车制造商中迅速达到巅峰。早在商业互联网、智能手机或数字媒体出现之前，CAN总线的引入重新定义了车内通信和连接的可能性，并引发了一个不断发展的技术领域，其影响已经超越了汽车本身。1991年梅赛德斯S级车型W140是潮流的引领者，它具有五个CAN连接的电子控制单元（ECU）。

今天的汽车包括多达60到100个ECU和各种各样的CAN网络和子网络，它们连接着令人目眩的电子系统。车载诊断（OBD）系统还利用CAN支持的信息流，为驾驶员、机械师和监控车辆排放的监管机构提供实时系统性能数据。

CAN协议最初由Robert Bosch公司于20世纪80年代中期为汽车应用开发，现在已成为一种值得信赖的高速标准，适用于需要可靠通信和高带宽利用率的应用。经典的CAN协议（ISO 11898）之后也演进了一个称为CAN FD（ISO 11898-1）的发展，拥有更快速率，以支持智能汽车不断增长的数据量。汽车设计的进步要求传感器驱动的能力，以提高驾驶员的安全性和优化发动机性能，而很少有人为干预。发动机控制单元、自动变速器、主动安全系统、座椅控制单元、车门模块、拖车接口、驻车辅助控制和防撞系统在车辆运行过程中不断利用CAN总线和CAN控制器技术。数据传输速度和可靠性是至关重要的，因为系统在瞬间就可以共享网络容量，同时执行启动、停止和优先访问。

多年来，众多标准团体重新设计了基于CAN的标准，用于非汽车行业，通过对协议栈上层的市场特定定制，利用其短消息功能和高传输速度。你会在农业设备、航空电子、工业和工厂自动化系统、智能建筑、医疗系统和许多领域找到基于CAN的网络，这些网络可能会让最初的发明者大吃一惊。

事实上，Microchip最近推出了一种用于太空应用的抗辐射微控制器，它在以太网功能的基础上还包括一个双CAN控制器。CAN也被认为是航天器控制系统的可靠替代品。

Microchip利用了我们在汽车行业的丰富传统，以及我们在客户的整个设计过程中支持他们的承诺。将CAN协议整合到设计中是一种经济高效的通信选项，它能够为从简单到复杂的所有电气环境提供高度的实时能力。Microchip提供了一整套产品，以满足使用CAN协议的高性能嵌入式应用的需要，包括8位、16位和32位微控制器、32位微处理器和数字信号控制器（DSC）以及集成CAN、外部CAN控制器和CAN收发器。凭借易于使用的开发系统、代码示例、驱动程序和应用程序说明，Microchip提供了一个全面的CAN总线解决方案，可实现低风险的产品开发、较低的系统总成本以及更快的高性能嵌入式设备上市周期。

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