【can-bus简介】can-bus的起源与发展

【Can-bus的起源】

   控制器局域网（controllerareanetwork 简称CAN）总线技术最早被用于飞机、坦克等武器电子系统的通讯联络上。将这种技术用于民用汽车最早起源于欧洲，德国Bosch公司于１９８３年为汽车应用而开发的，一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络，属于现场总线（FieldBus）的范畴。１９９３年１１月，ＩＳＯ正式颁布了控制器局域网ＣＡＮ国际标准（ISO11898），为控制器局域网标准化、规范化推广铺平了道路。目前它已经成为国际上应用最广泛的开放式现场总线之一。

       1986 年 2 月，Robert Bosch  公司在 SAE（汽车工程协会）大会上介绍了一种新型的串行总线——CAN 控制器局域网,那是 CAN 诞生的时刻。今天，在欧洲几乎每一辆新客车均装配有 CAN 局域网。同样，CAN 也用于其他类型的交通工具，从火车到轮船或者用于工业控制。CAN 已经成为全球范围内最重要的总线之一 —— 甚至领导着串行总线。在 1999 年，接近6千万个 CAN 控制器投入应用；2000 年，市场销售超过1 亿个 CAN 器件。

在1980年的早些时候，Bosch 公司的工程师就开始论证当时的串行总线用于客车系统的可行性。因为没有一种现成的网络方案能够完全满足汽车工程师们的要求，于是，在 1983 年初，Uwe Kiencke  开始研究 一种新的串行总线。新总线的主要方向是增加新功能、减少电气连接线 ，使其能够用于产品，而非用于驱动技术。来自 Mercedes-Benz  的工程师较早制定了总线的状态说明，而 Intel 也准备作为半导体生产的主要 厂商。当时聘请的顾问之一是来自于德国 Braunschweig-Wolfenbüttel 的 Applied  Science 大学教授 Wolfhard Lawrenz 博士给出了新网络方案的名字“Controller Area Network”,简称 CAN。来自 Karlsruhe 大学的教授 Horst Wettstein 博士也提供了理论支持。

1986 年 2 月，CAN 诞生了。在底特律的汽车工程协会大会上，由 Bosch 公司研究的新总线系统被称为 “汽车串行控制器局域网” 。Uwe Kiencke、 Siegfried Dais  和 Martin Litschel  分别介绍了这种多主网络方案。此方案基于非破坏性的仲裁机制，能够确保高优先级报文的无延迟传输。并且，不需要在总线上设 置主控制器。此外，CAN 之父——上述几位教授和 Bosch 公司的 Wolfgang  Borst、Wolfgang  Botzenhard、 Otto Karl、Helmut Schelling、Jan Unruh  已经实现了数种在 CAN 中的错误检测机制。该错误检测也包括自动断开故障节点功能，以确保能继续进行剩余节点之间的通讯。传输的报文并非根据报文发送器/接收器的 节点地址识别（几乎其它的总线都是如此），而是根据报文的内容识别。同时，用于识别报文的标识符也规定了该报文在系统中的优先级。

当关于这种革新的通讯方案的大部分文字内容制定之后，于 1987 年中期，Intel 提前计划 2 个月交付了 首枚 CAN 控制器：82526，这是 CAN 方案首次通过硬件实现。仅仅用了四年的时间，设想就变成了现实。不久之后，Philips  半导体推出了 82C200。这两枚最先的 CAN 控制器在验收滤波和报文控制方面有许多不同。一方面，由 Intel 主推的 FullCAN 比由 Philips 主推的 BasicCAN 占用较少的 CPU 载荷；另一方面，FullCAN 器件所能接收的报文数目相对受到限制，BasicCAN  控制器仅需较少的硅晶体。今天的 CAN 控制器中，“孙子”辈们在同一模块中的验收滤波和报文控制方面仍有相当的不同，制造出 BasicCAN  和 FullCAN  两大阵营。

【Can-bus的发展】

Can-bus目前在全球市场上处于起始点，但我们需要看到一个事实：近年来，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。在欧洲、美洲，亚洲CAN-bus总线技术在工程机械领域都已经普遍应用，国际上一些著名的工程机械大公司如CAT、VOLVO、利勃海尔等都在自己的产品上广泛采用CAN-bus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。在我国，目前CAN-BUS技术重点应用在车身控制系统、楼宇监控和电梯的控制系统、机器人的分布式控制系统、船舰上的控制系统和医疗仪器主监控系统、轴承检测系统、矿井监控系统等等诸多领域，呈现出一片欣欣向荣的景象。

随着CAN-BUS的不断完善和发展，作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式，CAN-BUS 不再仅仅局限于上述领域，还被广泛应用到其它各个自动化控制系统中。在交通工具中如火车、轮船、飞机中将有运用。在国内，CAN-bus总线控制系统也开始在汽车的控制系统中广泛应用，在工程机械行业（如自动控制、智能大厦、电力系统、电梯行业、安防监控等领域）中也正在逐步推广应用。另外，can-bus也有在家庭消费方面发展的潜力，比如大型家电的控制系统，家庭的门禁系统等等。