总线型拓扑结构是指

尊敬的读者，在先前的一篇博文中，我分享了一系列关于通信协议和算法的知识，包括SPI协议、I2C协议、PID算法以及Modbus协议等。在继续深入研究的过程中，我意识到CAN总线协议的复杂性和重要性，决定在汽车电子专栏中连载分享关于CAN总线协议的相关知识。

一、CAN总线简介

CAN总线协议，全称为Controller Area Network，即控制器总线，是由德国BOSCH公司研发的一种串行通信协议总线。它使用双绞线来传输信号，是目前应用最广泛的现场总线之一。CAN通讯协议标准（ISO-11898：2003）规定了设备间信息如何传递，以及符合开放系统互联参考模型的哪些分层项。实际CAN通讯是在连接设备的物理介质中进行，物理介质的特性由模型中的物理层定义。

二、CAN节点组成

CAN节点通常由三部分组成：CAN收发器、CAN控制器和MCU。CAN总线通过差分信号进行数据传输，CAN收发器负责将差分信号转换为TTL电平信号，或者将TTL电平信号转换为差分信号。CAN控制器则负责将TTL电平信号接收并传输给MCU。目前，许多单片机内部已经集成了CAN控制器外设，通过简单配置即可实现对CAN报文数据的读取和发送。

三、CAN总线结构

CAN总线是一种广播类型的总线，支持线形拓扑、星形拓扑、树形拓扑和环形拓扑等。在实际应用中，线形拓扑因其布线施工简单、接线方便、阻抗匹配规则固定等优点而被广泛推荐。星形拓扑、树形拓扑和环形拓扑也有其应用场合，但需要根据具体情况选择使用。

四、CAN总线物理电气特性

在CAN总线上，利用CAN_H和CAN_L两根线上的电位差来表示CAN信号。显性电平和隐性电平的定义与电压标准在高速和低速CAN中有不同的规定。高速CAN总线在传输显时，会将 CAN_H端抬向高电平，将CAN_L拉向低电平；传输隐时，并不会驱动两端。显和隐的电压范围也有明确规定。

五、CAN总线特点与优势

CAN总线符合OSI开放式通信系统参考模型，采用两线式总线结构，电气信号为差分式，具有多主控制、点对点控制等特点。其优势在于：通信速率高，最大传输距离与位速率有关；节点数理论上无限制；数据错误率极低；支持多种网络拓扑；具有自动关闭总线的功能，能检测并处理错误。CAN总线通信介质可以采用双绞线、同轴电缆和光导纤维等，理论上的单根信号线就可以完成通信，但通常使用配备第二根导线的双绞线以抑制电磁干扰。

六、后期内容预告

关于高速和低速CAN的相关知识，以及具体的操作和应用实例，我会在后续的文章中详细讲解，敬请期待。在此，欢迎各位读者提出宝贵意见，共同学习，共同进步。

注：由于本人处于学习和研究阶段，对CAN总线协议的理解可能存在不到位的地方，欢迎各位大佬指正。