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CAN是控制器局域网(Controller Area Network, CAN)以汽车电子产品的研发和生产而闻名的德国BOSCH公司开发，最终成为国际标准（ISO 11898)是世界上应用最广泛的现场总线之一。 在北美和西欧，CAN总线协议已成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线CAN为大型卡车和重工机械车辆设计的底层协议J1939协议。
CAN 是Controller Area Network 缩写(以下简称CAN），是ISO串行通信协议国际标准化。在汽车行业，由于安全、舒适、方便、功耗低、成本低，开发了各种电子控制系统。由于这些系统之间使用的数据类型和对可靠性的要求不同，由多条总线组成的情况很多，线束的数量也增加了。通过多个线束来适应减少线束数量LAN，1986 德国电气商务博世公司为汽车开发了年度汽车CAN 通信协议。此后，CAN 通过ISO11898 及ISO11519 在欧洲，经成为欧洲汽车网络的标准协议。
CAN 其高性能和可靠性已得到认可，并广泛应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等领域。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被称为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现节点之间实时可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
2.
CAN属于现场总线范畴，是一种串行通信网络，有效支持分布式控制或实时控制。与许多相比RS-485基于R线构建的分布式控制系统CAN总线分布式控制系统在以下方面具有明显的优势：
首先，CAN控制器以多种方式工作，网络中的每个节点都可以通过无损结构的逐位仲裁，根据总线访问优先级（取决于报纸标识符）向总线发送数据，并竞争CAN该协议废除了站址代码，而不是通信数据代码，使不同的节点同时接收相同的数据CAN网络节点之间的数据通信实时性强，而且容易形成冗余结构，提高系统的可靠性和灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式只能通过主站轮询进行，实时性和可靠性差；
CAN总线通过CAN收发器接口芯片82C两个输出端250CANH和CANL与物理总线相连CANH端状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能处于低电平或悬浮状态。这就保证不会再出现了RS-485网络中的现象是，当系统出现错误时，多节点同时向总线发送数据，导致总线短路，从而损坏某些节点。而且CAN在严重错误的情况下，节点具有自动关闭输出功能，以免影响总线上其他节点的操作，从而保证总线不会因为个别节点的问题而锁定。而且，CAN完善的通信协议可以由CAN只有电气协议才能实现控制器芯片及其接口芯片，从而大大降低系统开发难度，缩短开发周期RS-无与伦比的485。
另外，与其他现场总线相比，CAN总线是形成国际标准的现场总线，具有通信速度高、易实现、性价比高等特点。这些也是CAN市场竞争力强的重要原因是总线领域。
CAN 即控制器局域网，属于工业现场总线的范畴。与一般通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。性能好，设计独特，CAN人们越来越重视总线。它广泛应用于汽车领域，被世界上一些著名的汽车制造商使用CAN总线实现车内控制系统与各检测执行机构之间的数据通信。同时，由于CAN总线本身的应用范围不再局限于汽车工业，而是发展到自动控制、航空航天、航海、工艺工业、机械工业、纺织机械、农业机械、机器人、数控机床、医疗器械和传感器。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。典型的应用协议包括：ISO15765、SAE J1939、ISO27145等。
CAN总线是德国BOSCH自20世纪80年代初以来，该公司开发了一种串行数据通信协议，以解决现代汽车中许多控制和测试仪器之间的数据交换。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。最高通信速为1Mbps。
CAN总线通信接口集成CAN协议的物理层和数据链路层功能可以完成通信数据的帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检查、优先级判断等。
CAN该协议最大的特点之一是废除了传统的站址编码，而不是编码通信数据块。采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识符可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义2或2个以上不同的数据块，这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。数据段长度最多为8个字节，可满足工业领域控制命令、工作状态和测试数据的一般要求。同时，8个字节不会占用总线太长时间，从而保证通信的实时性。CAN协议采用CRC可提供相应的错误处理功能，保证数据通信的可靠性。CAN卓越的特点、高可靠性和独特的设计特别适合工业过程监控设备的连接。因此，它越来越受到行业的重视，并被公认为最有前途的现场总线之一。
CAN总线采用多主竞争总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线和广播通信的特点。CAN总线上的任何节点都可以在不分主次的情况下主动向网络上的其他节点发送信息，从而实现各节点之间的自由通信。CAN国际标准化组织认证了总线协议，技术相对成熟，控制芯片商业化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的数据通信。CAN总线插卡可以随意插入PC AT XT分布式监控系统方便地构成在兼容机上。
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。
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。
为防止汽车在使用寿命期内由于数据交换错误而对司机造成危险，汽车的安全系统要求数据传输具有较高的安全性。如果数据传输的可靠性足够高，或者残留下来的数据错误足够低的话，这一目标不难实现。从总线系统数据的角度看，可靠性可以理解为，对传输过程产生的数据错误的识别能力。
残余数据错误的概率可以通过对数据传输可靠性的统计测量获得。它描述了传送数据被破坏和这种破坏不能被探测出来的概率。残余数据错误概率必须非常小，使其在系统整个寿命周期内，按平均统计时几乎检测不到。计算残余错误概率要求能够对数据错误进行分类，并且数据传输路径可由一模型描述。如果要确定CAN的残余错误概率，我们可将残留错误的概率作为具有80～90位的报文传送时位错误概率的函数，并假定这个系统中有5～10个站，并且错误率为1/1000，那么最大位错误概率为10—13数量级。例如，CAN网络的数据传输率最大为1Mbps，如果数据传输能力仅使用50%，那么对于一个工作寿命4000小时、平均报文长度为 80位的系统，所传送的数据总量为9×1010。在系统运行寿命期内，不可检测的传输错误的统计平均小于10—2量级。换句话说，一个系统按每年365天，每天工作8小时，每秒错误率为0. 7计算，那么按统计平均，每1000年才会发生一个不可检测的错误。
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- 废除传统的站地址编码，代之以对通信数据块进行编码，可以多主方式工作；
- 采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响继续传输数据，有效避免了总线冲突；
- 采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，数据传输时间短，受干扰的概率低，重新发送的时间短；
- 每帧数据都有CRC校验及其他检错措施，保证了数据传输的高可靠性，适于在高干扰环境下使用；
- 节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上其他操作不受影响；
- 可以点对点，一对多及广播集中方式传送和接受数据。
- 具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点；
- 采用双线串行通信方式，检错能力强，可在高噪声干扰环境中工作；
- 具有优先权和仲裁功能，多个控制模块通过CAN控制器挂到CAN-Bus上，形成多主机局部网络；
- 可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；
- 可靠的错误处理和检错机制；
- 发送的信息遭到破坏后，可自动重发；
- 节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能；
- 报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。
1、汽车制造中的应用
应用CAN总线，可以减少车身布线，进一步节省了成本，由于采用总线技术，模块之间的信号传递仅需要两条信号线。布线局部化，车上除掉总线外其他所有横贯车身的线都不再需要了，节省了布线成本。CAN总线系统数据稳定可靠，CAN总线具有线间干扰小、抗干扰能力强的特点。CAN总线专为汽车量身定做，充分考虑到了汽车上恶劣工作环境，比如点火线圈点火时产生的强大的反充电压，电涡流缓冲器切断时产生的浪涌电流及汽车发动机仓100℃左右的高温。
随着安全性能日益受到重视,安全气囊也将逐渐增多,以前是在驾驶员前面安装一个,今后侧面与后座都会安装安全气囊,这些气囊通过传感器感受碰撞信号,通过 CAN总线将传感器信号传送到一个中央处理器内,控制各安全气囊的启动弹出动作。同时,先进的防盗设计也正基于CAN总线网络技术。首先,确认钥匙合法性的校验信息通过CAN网络进行传递,改进了加密算法,其校验的信息比以往的防盗系统更丰富;其次,车钥匙、防盗控制器和发动机控制器相互储存对方信息,而且在校验码中搀杂随机码,无法进行破译,从而提高防盗系统的安全性。而这些功能的实现无一不借助CAN总线来完成,CAN总线成为汽车智能化控制的“定海神针”。
在现代轿车的设计中,CAN已经成为必须采用的装置。奔驰、宝马、大众、沃尔沃、雷诺等汽车都采用了CAN作为控制器联网的手段。据报道,中国首辆CAN 网络系统混合动力轿车已在奇瑞公司试装成功,并进行了初步试运行。在上海大众的帕萨特和POLO汽车上也开始引入了CAN总线技术。但总的来说,目前 CAN总线技术在我国汽车工业中的应用尚处于试验和起步阶段,绝大部分的汽车还没有采用汽车总线设计。国内在技术、设计和应用上进行网络总线的“深造”势在必行。
2、大型仪器设备中的应用
大型仪器设备是一种参照一定步骤对多种信息采集、处理、控制、输出等操作的复杂系统。过去这类仪器设备的电子系统往往是在结构和成本方面占据相当大的部分，而且可靠性不高。采用CAN总线技术后，在这方面有了明显改观。
以医疗设备为例，病理分布式监控系统分别由中央控制式的中央监控单元和现场采集单元。 现场采集单元对医院各室诊断测量仪器进行数据、图像的实时采集，同时完成数据统计、存贮; 中央监控单元可以定期或不定期地从现场采集单元获取数据并完成图像监测、数据统计、报表、打印及数据库管理。中央监控单元和现场采集单元之间通过CAN总线连接在一起，在这个网络中，中央监控单元处于主控位置，而现场采集单元可以随时响应中央监控单元的命令。其现场采集单元由单片机8C552及采集、存储、显示、遥控和通信模块组成,每个现场采集单元可与10个测量仪器相接。
Can总线是针对测控领域设计的，所以一次传输的报文量很小，一次报文量最大能够承载的数据上限为8字节，这种小数据量的传输一方面能够使得低优先级事务的传输，另一方面也非常符合测控需求。针对can总线技术的诸多优点，非常适合应用于大型仪器系统模块化之间的互相通信，采用模块化组网的方式构建大型仪器系统。
3、工业控制中的应用
随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展,传统的工业控制领域正经历着一场前所未有的变革,而工业控制的网络化,更拓展了工业控制领域的发展空间,带来新的发展机遇。在广泛的工业领域，CAN总线可作为现场设备级的通信总线，而且与其他的总线相比，具有很高的可靠性和性能价格比。这将是CAN技术开发应用的一个主要的方向。
例如，瑞士一家公司开发的轴控制系统ACS-E就带有CAN接口。该系统可作为工业控制网络中的一个从站，用于控制机床、机器人等。一方面通过CAN总线上上位机通信，另一方面可通过CAN总线对数字式伺服电机进行控制。通过CAN总线最多可连接6台数字式伺服电机。
目前CAN总线技术在工程机械上的应用越来越普遍。国际上一些著名的工程机械大公司都在自己的产品上广泛采用CAN总线技术，大大提高了整机的可靠性、可检测和可维修性，同时提高了智能化水平。而在国内，CAN总线控制系统也开始在工程汽车的控制系统中广泛应用，在工程机械行业中也正在逐步推广应用。
4、智能家庭和生活小区管理中的应用
小区智能化是一个综合性系统工程，要从其功能、性能、成本、扩充能力及现代相关技术的应用等多方面来考虑。基于这样的需求，采用CAN技术所设计的家庭智能管理系统比较适合用于多表远传、防盗、防火、防可燃气体泄漏、紧急救援、家电控制等方面。
CAN总线是小区管理系统的一部分，负责将家庭中的一些数据和信号收集起来，并送到小区管理中心处理，CAN总线上的节点是每户的家庭控制器、小区的三表抄收系统和报警监测系统，每户的家庭控制系统可通过总线发送报警信号，定期向自动抄表系统发送三表数据，并接收小区管理系统的通告信息，如欠费通知、火警警报等。
该系统充分利用CAN技术的特点和优势，构成住宅小区智能化检测系统，系统集多表集抄、防盗报警、水电控制、紧急求助、煤气泄漏报警、火灾报警和供电监控子系统等功能，并提供远程通讯服务。
5、机器人网络互联中的应用
制造车间底层设备自动化，近几年仍是我国开展新技术研究和新技术应用工程及产品开发的主要领域，其市场需求不断增大且越发活跃，竞争也日益激烈。伴随着工业机器人的产业化，目前机器人系统的应用大多要求采用机器人生产方式，这就要求多台机器人能通过网络进行互联。随之而来的是，在实际生产过程中，这种连网的多机器人系统的调度、维护工作也变得尤为重要。制造车间底层电气装置联网是近几年内技术发展的重点。其电器装置包括有：运动控制器、基于微处理器的传感器、专用设备控制器等底层设备;在这些装置所构成的网络上另有车间级管理机、监控机或生产单元控制器等非底层装置。结合实际情况和要求，将机器人控制器视为运动控制器。
把CAN总线技术充分应用于现有的控制器当中，将可开发出高性能的多机器人生产线系统。利用现有的控制技术，结合CAN技术和通信技术，通过对现有的机器人控制器进行硬件改进和软件开发，并相应地开发出上位机监控软件，从而实现多台机器人的网络互联。最终实现基于CAN网络的机器人生产线集成系统。这样做的好处很多，例如实现单根电缆串接全部设备，节省安装维护开销;提高实时性，信息可共享;提高多控制器系统的检测、诊断和控制性能;通过离线的任务调度、作业的下载以及错误监控等技术，把一部分人从机器人工作的现场彻底脱离出来。
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大都采用了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。