CAN BUS

CAN BUS（Controller Area Network Bus）是汽车电子领域最核心的通信协议之一，由博世公司于20世纪80年代开发，旨在解决传统汽车线束复杂、可靠性低的问题。作为多主架构的串行通信总线，它通过统一的数字信号传输标准，实现了车内电子控制单元（ECU）间的高效协同，成为现代汽车智能化与电气化转型的底层基石。

CAN BUS基于双绞线或光纤物理介质，采用差分电压传输机制：静态时两条信号线（CAN_H与CAN_L）电压均为2.5V，表示逻辑“1”（隐性状态）；当CAN_H升至3.5V、CAN_L降至1.5V时，形成1V电压差，表征逻辑“0”（显性状态）。这种设计赋予其强抗干扰能力，即便在发动机舱等高电磁干扰环境中，误码率仍可低至10^-7级别。

协议层采用非破坏性仲裁机制，优先级由11位或29位标识符（CAN ID）决定。当多个节点同时发送数据时，标识符数值最小的报文优先占用总线，其他节点自动退出发送并转为接收状态。每帧数据包含最多8字节有效载荷，通过循环冗余校验（CRC）、帧确认槽及错误界定等机制确保传输可靠性，错误节点可自动进入“被动错误”状态以避免系统崩溃。在通信速率上，CAN BUS支持从5kbps到1Mbps的灵活配置，满足从车身控制到动力系统的多层级需求。

在汽车电子网络中，CAN BUS按功能划分为两类总线：

高速CAN（500kbps-1Mbps）：连接发动机控制单元（ECU）、变速箱控制器、ABS等关键系统，实时传递扭矩指令、轮速数据等，响应延迟可控制在毫秒级，确保紧急制动等场景的安全性。

低速CAN（100kbps）：服务于车门锁、车窗升降、座椅调节等车身舒适功能，通过容错设计保障单线故障时系统仍可运行。

通过总线集成，传统车型中长达数公里的线束被缩减80%以上，整车重量减轻约20公斤。例如，仪表盘可通过总线直接获取发动机转速、油温等数据，无需独立传感器布线；故障诊断系统则能实时监控全车ECU状态，通过标准化OBD-II接口快速定位故障点。