CAN总线的OSI模型

CAN OSI model

控制器局域网络（Controller Area Network，简称CAN）在技术术语中主要由数据链路层和物理层组成。

在7层OSI模型的背景下，CAN代表了两个最低的层次，如下图所示：

对于高速CAN，ISO 11898-1描述了数据链路层（Data link Layer），而ISO 11898-2描述了物理层（Physical Layer）。

物理层

Physical layer (ISO 11898-2)

CAN总线的物理层定义了电缆类型、电信号水平、节点要求、电缆阻抗等。例如，物理层规定了以下内容：

• 波特率：节点必须通过双线总线连接，波特率可达1 Mbit/s（经典CAN）或8 Mbit/s（CAN FD）
• 电缆长度：最大CAN电缆长度应在500米（125 kbit/s）到40米（1 Mbit/s）之间
• 终端电阻：CAN总线必须在总线的两端使用120欧姆的终端电阻进行终止

数据链路层

Data link layer（ISO 11898-1）

CAN总线的数据链路层定义了例如CAN帧格式、错误处理、数据传输，并帮助确保数据的完整性。例如，数据链路层规定了：

• 帧格式：四种类型（数据帧、远程帧、错误帧、过载帧）和11位/29位标识符

• 错误处理：检测/处理CAN错误的方法包括CRC、确认时隙、错误计数器等
• 仲裁：非破坏性的逐位仲裁有助于管理CAN总线访问，并通过基于ID的优先级避免冲突。

关于CAN Bus的详细内容（Standard CAN 及 Extended CAN）我们下期接着说明，敬请关注！

参考链接：

1. https://www.ti.com/lit/an/sloa101b/sloa101b.pdf
2. https://www.csselectronics.com/pages/can-bus-simple-intro-tutorial#osi-model
3. https://www.circuitbread.com/tutorials/understanding-can-a-beginners-guide-to-the-controller-area-network-protocol