1.4.2 CAN和CAN FD

CAN是控制器局域网Controller Area Network的简称，最早由德国BOSCH公司提出，用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信，其总线规范现已被ISO国际标准组织制定为国际标准，得到了Motorola、Intel、Philips、Siemens、NEC等公司的支持，已广泛应用在离散控制领域。

CAN协议也是建立在国际标准组织的开放系统互连模型基础上的，不过，其模型结构只有3层，只取OSI的物理层、数据链路层和应用层。其信号传输介质为双绞线，在40m的距离时，通信速率最高可达1Mbit/s；在通信速率为5kbit/s时，直接传输距离最远可达10km，可挂接设备最多可达110个。

CAN的信号传输采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，因而传输时间短，受干扰的概率低。当节点严重错误时，具有自动关闭的功能以切断该节点与总线的联系，使总线上的其他节点及其通信不受影响，具有较强的抗干扰能力。

CAN支持多主方式工作，网络上任何节点均可在任意时刻主动向其他节点发送信息，支持点对点、一点对多点和全局广播方式接收/发送数据。它采用总线仲裁技术，当出现几个节点同时在网络上传输信息时，优先级高的节点可继续传输数据，而优先级低的节点则主动停止发送，从而避免了总线冲突。

已有多家公司开发生产了符合CAN协议的通信控制器，如NXP公司的SJA1000、Mirochip公司的MCP2515、内嵌CAN通信控制器的ARM和DSP等。还有插在PC上的CAN总线适配器，具有接口简单、编程方便、开发系统价格便宜等优点。

在汽车领域，随着人们对数据传输带宽要求的增加，传统的CAN总线由于带宽的限制难以满足这种增加的需求。

当今社会，汽车已经成为生活中不可缺少的一部分，人们希望汽车不仅仅是一种代步工具，更希望汽车是生活及工作范围的一种延伸。在汽车上就像待在自己的办公室和家里一样，可以打电话、上网、娱乐和工作。

因此，汽车制造商为了提高产品竞争力，将越来越多的功能集成到了汽车上。ECU（电子控制单元）的大量增加使总线负载率急剧增大，传统的CAN总线越来越显得力不从心。

此外为了缩小CAN网络（最大1Mbit/s）与FlexRay（最大10Mbit/s）网络的带宽差距，BOSCH公司2011年推出了CAN FD（CAN with Flexible Data-Rate）方案。