CAN 是Controller Area Network 的縮寫(xiě)(以下稱為CAN)，是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中，出于對(duì)安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開(kāi)發(fā)了出來(lái)。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對(duì)可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)“減少線束的數(shù)量”、“通過(guò)多個(gè)LAN，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要，1986 年德國(guó)電氣商博世公司開(kāi)發(fā)出面向汽車(chē)的CAN 通信協(xié)議。此后，CAN 通過(guò)ISO11898 及ISO11519 進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，在歐洲已是汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

1 CAN總線接口的隔離與保護(hù)

干擾不僅會(huì)影響信號(hào)，還會(huì)導(dǎo)致電路板死機(jī)或燒毀，所以接口和電源的隔離是抗干擾的第一條鐵律。隔離的主要目的是避免接地回流燒毀電路板，限制干擾幅度，防止控制器死機(jī)。

2 提高CAN總線的扭曲度

為了提高抗干擾能力，CAN總線采用CANH和CANL差分傳輸，其作用是在遇到干擾時(shí)保持CANH-CANL的差值不變。

3 保證屏蔽效果和正確接地

帶有屏蔽層的CAN總線可以很好的抵抗電場(chǎng)的干擾。整個(gè)屏蔽層相當(dāng)于一個(gè)等電位體，避免了CAN總線的干擾。如圖9所示，CANH和CANL通過(guò)鋁箔和無(wú)氧銅線屏蔽網(wǎng)纏繞成標(biāo)準(zhǔn)屏蔽雙絞線。需要注意的是，在總線和插件之間的連接中，允許使用小于 25mm 的線纜解開(kāi)。

4 使 CAN 總線遠(yuǎn)離干擾源

遠(yuǎn)離干擾源是最簡(jiǎn)單的抗干擾方法。如果CAN總線與強(qiáng)電干擾源的距離大于0.5m，則干擾無(wú)影響。但是在實(shí)際布線中，經(jīng)常會(huì)遇到空間太小，不能混入強(qiáng)電的can總線。CAN總線和驅(qū)動(dòng)線混在一起，干擾很大。

5 添加磁環(huán)或共模電感

使用抗干擾磁環(huán)是為了削弱特定頻率的干擾影響。為了增加磁環(huán)的效果，CAN差分電纜可以加兩根或單頭。磁環(huán)的作用可以大大降低特定頻率的干擾強(qiáng)度。添加磁環(huán)前，需要通過(guò)CANScope或示波器FFT測(cè)試最高干擾頻率，然后與廠家定制相應(yīng)頻率的磁環(huán)。

6 CAN總線轉(zhuǎn)光纖傳輸

抗干擾的最終措施是將CAN總線轉(zhuǎn)換成光纖，光纖是一種不受電磁干擾的傳輸介質(zhì)。如果前五種抗干擾方法都不能解決干擾問(wèn)題，可以將CAN總線轉(zhuǎn)換成光纖，做到“無(wú)懈可擊”。

軟件抗干擾措施1適當(dāng)下降波特率:對(duì)CAN波形分析知，波特率降落，CAN位時(shí)間增長(zhǎng)，對(duì)CAN波形采樣時(shí)間也相應(yīng)加長(zhǎng)，躲過(guò)干擾的可能性也增大了。固然，波特率的下降必須在滿足系統(tǒng)快速性的條件下進(jìn)行。2加強(qiáng)校驗(yàn):雖然在CAN控制芯片MAC子層有以下毛病檢測(cè)功能：監(jiān)測(cè)、填充規(guī)則校驗(yàn)、幀校驗(yàn)、15位循環(huán)冗余碼校驗(yàn)和應(yīng)對(duì)校驗(yàn)，該校驗(yàn)基本保證了CAN層通訊數(shù)據(jù)的正確性，但系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，常常是使用專門(mén)的CAN功能芯片，CAN芯片與CPU之間還是通過(guò)串行或并行方式交換數(shù)據(jù)，在這1層里，若不加強(qiáng)校驗(yàn)，一樣可能使數(shù)據(jù)出錯(cuò)，所以在這1級(jí)一樣要加強(qiáng)校驗(yàn)，經(jīng)常使用且有效的校驗(yàn)可選CRC校驗(yàn)，或是幾種校驗(yàn)的組合。3、其它抗干擾措施在CAN系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)階段可采1些抗干擾措施，如在CAN控制芯片與CAN驅(qū)動(dòng)間加快速光隔隔離;在CAN驅(qū)動(dòng)級(jí)使用獨(dú)立的隔離電源;在CAN總線間加瞬變電壓吸收器等，均能提高CAN總線在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的抗干擾能力

目前在車(chē)內(nèi)總線技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)方面，CAN總線的主要對(duì)手是FlexRay總線，因此與FlexRay總線在單信道應(yīng)用上的比較是不可避免的。因?yàn)樵谝粋€(gè)信道上傳送FlexRay 的幀出錯(cuò)率高很多，又沒(méi)有出錯(cuò)自動(dòng)重發(fā)的機(jī)制，所以FlexRay總線要減少出錯(cuò)就必須重復(fù)發(fā)送，以時(shí)間備份的方式糾錯(cuò)。經(jīng)過(guò)FlexRay擴(kuò)展字節(jié)與時(shí)間備份的折扣，有效的數(shù)據(jù)傳送速率已降到4 Mbps;再加上其他開(kāi)銷，帶寬還會(huì)減小。另一方面，時(shí)間觸發(fā)協(xié)議的調(diào)度表的求解在負(fù)載越大時(shí)越困難，不可能用足4 Mbps。FlexRay總線的通道長(zhǎng)度最長(zhǎng)為24 m[3]，如果CAN總線也限于24 m，則根據(jù)每米信號(hào)傳送遲后約5 ns計(jì)算，CAN位時(shí)間中傳送段的通道傳送部分為240 ns。若設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)時(shí)間為40 ns左右(如SJA1000)，那么CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到2~3 Mbps也是可能的，雖然ISO118981限定1 Mbps為上限，但它并非技術(shù)的極限。。