一、CAN/CAN FD 简介
CAN是“Controller Area Network”的缩写，是一种面向总线的通信协议。CAN总线由德国Bosch公司于1983年提出，旨在为汽车制造商提供一种快速而可靠的通信手段。CAN协议广泛应用于汽车行业，目前已在许多其他领域中得到应用。CAN FD是FlexCAN协议的一种，它将CAN通信的数据率提高到了5Mbit/s，带宽大大增加，适合高速数据传输，数据包大小也增加到了64字节，能够更好地满足数据处理的需要。
二、CAN /CAN FD 的基本结构
CAN总线采用集线器结构，由一个主机和多个节点组成，每个节点都有自己的地址。CAN节点可以是传感器、执行器、控制器或者其他类型的设备。主机负责协调节点之间的通信，控制消息的传输，确保每个节点都能够接收和发送数据。CAN/CAN FD协议采用二进制编码方式来传输数据。数据被分割成较小的消息，每个消息都有一个帧结构，包括ID、控制位、长度和数据。在发送时，消息的ID和数据从主机传递到节点。在接收时，节点读取消息并发送响应。
三、CAN 和 CAN FD 系统优势
CAN和CAN FD技术有许多优势，这里只列举其中的几个：
1、高效率
CAN和CAN FD技术采用了高效的消息传输算法，能够在短时间内传输大量数据。CAN FD甚至能够实现同步传输，保证数据的实时性。
2、实时性好
CAN和CAN FD能够快速响应实时传输的需求，特别是在汽车、机器人、医疗设备等领域，数据的实时性是至关重要的。
3、可靠性强
CAN和CAN FD协议具有高度的可靠性，能够在各种环境和恶劣条件下稳定运行。CAN FD通过CRC校验来检查数据的完整性，确保数据传输的正确性。
4、易于集成
CAN和CAN FD技术已得到广泛应用，因此许多设备都具有CAN接口，可以方便地与其他设备集成。
5、成本低廉
CAN和CAN FD技术的成本相对较低，不需要特别的硬件或软件，这使得它们的应用更加普及和经济。
四、CAN 和 CAN FD 代码示例
#include
#include
MCP_CAN CAN(10);
void setup(){
Serial.begin(115200);
while (CAN_OK != CAN.begin(CAN_500KBPS)) {
Serial.println("CAN BUS init Failed");
delay(100);
}
Serial.println("CAN BUS Shield Init OK!");
}
void loop(){
unsigned char len = 0;
unsigned char buf[8];
if(CAN_MSGAVAIL == CAN.checkReceive()){
CAN.readMsgBuf(&len, buf);
unsigned int canId = CAN.getCanId();
Serial.print("");
Serial.print("CAN Recieved, ID: ");
Serial.print(canId, HEX);
Serial.print(", L: ");
Serial.print(len);
Serial.print(", D: ");
for(int i = 0; i<len; i++){
Serial.print(buf[i],HEX);
Serial.print(" ");
}
Serial.print("
");
}
}
以上是一个可以通过CAN总线接收数据的Arduino示例。该程序使用MCP_CAN库和SPI库来控制CAN总线。在setup()函数中，可以看到MCP_CAN的初始化和CAN_BUS的开始。在loop()中，程序检查是否有新消息。如果发现新消息，程序读取消息并输出到串口。
五、总结
本文介绍了CAN和CAN FD技术的基本概念、优点以及代码示例。CAN和CAN FD协议已经在众多领域得到应用，其中最著名的是汽车工业。CAN总线采用分布式结构，在每个节点之间传输信息，具有高度的可靠性和实时性。CAN FD通过提高数据传输速率和数据包大小，使得数据传输更加高效和强大。