深入浅出、通俗易懂的讲解CAN bus。

与时俱进，我也开始写博客了。
记忆自己历史的痕迹！
今天，分配到我手下的新来毕业生向我请教can bus问题，他表示canbus很难理解。我将讲解的部分内容放置到网上，也算方便不懂的新手朋友了解了解，当然大神看了，请勿见怪。
第一、can bus的历时、渊源，在这里我不讲述了。网上大把文章了。
第二、为什么要有can bus，它有优点？
can bus由传统的mod bus改版而来的，但跟mobus又不一样。
can bus 要求是 两条通信线；两根线都是通信线；并且通讯线没有TX/RX之分。只有两根线组合在一起，才是一条总线。既是TX线，也是RX线。
canbus必须采用双绞线（一般双绞线要求是20mm绞距）。如下图。

上面这要绞线有什么好处呢？为了减少外部电磁场对信息内部电平的干扰。

为什么在双线交互缠绕时，会减少外部干扰呢？上图中，电磁场不也是对两个信息线各自有干扰吗？
在讲到，必须要回转头跟大家讲讲can bus 总线的识别信号了。
我们遇到的大部分电子环境中，都是默认为+5V或者+3V为高电平，代表通信数值1；0V或者-5V为低电平，代表通信数值0。我想大部分有软件或者硬件功底的朋友估计都能轻易理解吧!(如果这句话都理解不了，证明你的技术水平实在太低了，建议你自己去看看的技术书籍)。
一般的串行总线，都有两根信号线（例如，比较好理解的I2C有一根SDA，一根SCL）。 但是can bus不一样了，虽然也有两根总线（can_H和can_L），但是它要两根总线组合在一起，才能区分逻辑信号。
can bus ，它的逻辑0，为两根总线的电压差=2V；它的逻辑1，为两根总线的电压差=0v。如下图，

当有外部磁场干扰时，因为can-H和can-L是紧密的缠绕在一起，所以干扰脉冲总是有规律的同时作用在两条线上，让传输的逻辑数值不会发生变化。
因此，看到这里我不由想到，金庸的名著，“他强由他强，清风拂山岗;他横由他横，明月照大江”。不管你外界环境多恶劣，通信信号不管历尽千辛万苦，数值依然保持忠贞不变，可谓惊叹绝伦。这种设定，会让can bus对外界的电磁干扰的抵抗力大大增强，是一个通信技术的突破（由衷为技术前辈的智慧结晶而感叹！！！）
上面也讲述的部分，下面来个总结：
在高速canbus中（因为我用到的是高速canbus，不是低速canbus。两者在电平变化是差别的） 在硬件层面上:
1）CAN-H比CAN-L高2V, 为逻辑0。
2）CAN-H比CAN-L高0V，为逻辑1。
同时，can bus撰写协会，多了个显性和隐性的定义。
1）CAN-H比CAN-L高2V, 为逻辑0，为显性。
2）CAN-H比CAN-L高0V，为逻辑1，为隐性。
在can bus硬件层面上，对于初学者来说，可以理解为输出1为弱（弱上拉），输出0为强（强下拉）。假设，有两个节点设备（设备A和设备B）同时接到can总线上，那么A设备输出逻辑1，但是B设备输出逻辑0时，因为A设备为弱上拉，B为强下拉，那么can-l最终表现为拉低，为1.5V；can-h最终表现为拉高，为3.5V。
/********************************************************************************************************* 下面的一堆文字和图片是讲解为什么canbus是弱上拉，强下拉的含义。如果理解不了，可以不看
下图是某一个常用CAN bus驱动器的框图。当can收发器芯片是5V供电时，并输出0时，那么它的CANH 和 CANL输出电压大致为 3.5V和1.5V；当输出为1时 ，实际两根信号线的上拉下拉三极管都是关闭的，两根线就是浮地的高阻状态，通过外界的端接电阻将电压拉到相等大致为2.5V。

所以，看到这里读者应该有清楚认识到，can收发器输出1时，是浮空的高阻态，驱动能力远不如输出0的驱动力，所以，为什么我把它们讲述为“弱上拉，强下拉”或者叫“弱1，强0”。

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上面讲述到canbus在逻辑信号方面是“弱1，强0”。当大家理解这个概念之后，大家需要记住canbus的三关键点：
第一，can bus是两根总线；两根线都是信号线，并且通过两根线组合的电压差，才能分辨通信信号的逻辑0(can-H与can-L的压差为2V),和逻辑1(can-H与can-L的压差为0V)；
第二、因为第一点，和can必须是双绞线，所以can bus抗干扰能力非常强；
第三、can bus中，是“弱上拉，强下拉”或者叫“弱1，强0”。（这个也是为什么在节点设备抢占总线资源时，节点设定为设备序号越小，优先级反而越高的原因）

突然冒出“节点设备抢占总线资源时，节点设定为序号越小，优先级反而越高”这句话，多了几个不明的术语（例如，节点设备、总线资源、设备序号、优先级），可能还是很多读者都不能理解，下面我详细讲讲。
什么是节点设备和设备序号？
例如，下图中为一个can bus的网络

canbus网络是一个总线型的网络，所有的设备都直接挂在can bus的一根总线上。不是手拉手，也不是点对点。那么，每个挂在网络的设备，都成为一个节点，或者叫节点设备。
正因为他们所有设备都挂在一条总线上，那么总线只有一条，使用者有很多个。 很多时候，如果同一时间，两个节点设备同时发出数据帧，那么，这里就涉及到抢占式的分配。例如，分配A节点设备的序号为00000 00100，分配B节点设备的序号为00000 00010，那么，因为B节点设备的序号低于A的，所以同一时间，B的优先级更高，B可继续发送数据。A检测到后自动取消发送，等待空闲时间。
如果同一时间，三个节点设备同时发出数据帧。。例如，分配A节点设备的序号为00000 00100，分配B节点设备的序号为00000 00010，分配C节点设备的序号为00000 00001，那么，因为C节点设备的序号最低，所以同一时间，C的优先级更高，C可继续发送数据。A/B检测到后自动取消发送，等待空闲时间。
讲到这里，必须讲到can bus的帧的构成，由几部分(域)构成：
起始标识符SOF+仲裁域+控制域+数据域+CRC校验域+结束域
如下图，为标准帧的结构：

这里提到的域，其实可以理解某一段（field），没有其他含义，就是好听一点。
仲裁域 Arbitration Field就是 节点序号（别人叫标识符，我觉得不直观，其实就是节点设备的序号。序号越小，优先级越高）+RTR.

can的帧大致有五种：数据帧、远程帧、错误帧、过载帧、 帧间隔。首先，我们要理解它们各自的概念和应用
什么是数据帧？
发送帧的节点设备，发送这个帧的目的是为了将某些消息传递给其他节点设备（最常用的帧类型）（帧中的仲裁域中的节点序号，是发送帧的节点设备本身的ID号。）
什么是远程帧？
发送帧的节点设备，发送这个帧的目的是呼叫其他节点设备发送数据（较为常用的帧类型）（帧中的仲裁域的节点序号，是呼叫节点设备的ID号。数据域无内容。）
什么是错误帧？
因为通信中，因为各种因素干扰太多了，总会有可能产生错误，那么出现错误怎么办？
发送帧的节点设备，发送这个帧的目的是发现总线上的帧有错误，提醒总线上的其他设备。（比较少用，但是要掌握）
什么是过载帧？
因为通信时，总是两方或者多方通信，所以，发送数据的那一方不知道接收的那一方准备好了没有，所以，过载帧的作用就是接收方（接收节点设备）告诉发送方，我还没有准备好接收下一帧的工作，请缓一会。
什么是帧间隔？
帧间隔就是上述四种帧的中间，都要有这个帧间隔，去隔离。以达到容易每个帧的类型。如果每个帧都直接连接在一起，变成一坨一坨的数据堆，接收方会非常难解读的。所以帧间隔好比我们文字中的标点符号中的句号一样，起到让通信密文更加易懂。
经过上面的几行解析，相信大家对canbus 的帧有个大概的认识，直观感觉舒服很多，不再是很干涩难懂的“甲骨文”了。
下面，我再深入的讲解各个帧的具体格式和应用场景（部分截图来源其他博客的图片：https://www.cnblogs.com/pejoicen/p/3986587.html）。

数据帧又可以具体分为标准帧（设备序号是11个位）和扩展帧（设备序号为29个位）两种。

远程帧的详解：

错误帧的详解：

当发送方或者接收节点检测到以上5种错误时，就会发送错误帧，提醒对方。错误帧又可以分成两种，一个是主动错误帧（主动错误标识），一个是被动错误帧（被动错误标识）。

过载帧的详解：

帧间隔的详解：

最后，是can bus链路流程示意图。