① CAN匯流排詳解
CAN匯流排是一種分布式實時控制的串列通信網路，適用於汽車和其他工業應用。以下是CAN匯流排的詳細解析：
1. 主要特點： 高速傳輸：傳輸速度最高可達1Mbps。 遠距離通信：通信距離最遠可達10km。 無損位仲裁機制：確保匯流排訪問的公平性和高效性。 多主結構：允許多個節點同時作為主節點進行通信。
2. 成本與集成性： 低成本：ECUs通過單個CAN介面進行通信，降低了布線成本。 高集成性：CAN匯流排系統允許在所有ECUs上進行集中錯誤診斷和配置，提高了系統的整體性能和可靠性。
3. 可靠性與效率： 魯棒性強：CAN系統對子系統的故障和電磁干擾具有很強的抵抗能力。 優先順序排序：通過ID對消息進行優先順序排序，確保高優先順序信息不被中斷。
4. 靈活性與擴展性： 靈活添加節點：每個ECU包含一個用於CAN匯流排收發晶元，可以隨意添加CAN匯流排節點。 易於擴展：隨著系統需求的增加，可以方便地擴展CAN匯流排網路。
5. 物理層與信號傳輸： 差分傳輸：CAN匯流排網路主要通過CAN_H和CAN_L兩條線實現信號的串列差分傳輸。 終端電阻：為避免信號反射和干擾，需在CAN_H和CAN_L之間接上120歐姆的終端電阻。 電平轉換：CAN收發器負責邏輯電平和信號電平之間的轉換。
6. 信號狀態與編碼： 顯性邏輯0與隱性邏輯1：CAN匯流排採用不歸零碼位填充技術，有顯性邏輯0和隱性邏輯1兩種信號狀態。 電平定義：無信號發送時，兩條線電平一樣為2.5V；有信號發送時，CAN_High電平為3.5V，CAN_Low電平為1.5V。
7. 通信幀結構： 幀類型：數據幀、遠程幀、錯誤幀、過載幀和幀間隔。 數據幀：分為標准幀和擴展幀，根據仲裁段長度不同。包含幀起始、仲裁段、控制段、數據段、CRC段、ACK段和幀結束等部分。 仲裁機制：當匯流排空閑時，任何節點可以發送報文；存在沖突時，使用標識符的逐位仲裁方法解決。
8. 實時性與數據量： 實時性高：發送和接收時間短，滿足實時控制需求。 數據量小：數據段可以傳輸0~8個位元組的數據，適用於控制信號的傳輸。