您好。 歡迎收看 TI 精密實驗室， 今天的主題是控制器 區域網路通訊， 通常又稱為 CAN 通訊。 這支影片將會 介紹 CAN 收發器在 CAN 匯流排中 進行通訊的方法， 特別是汽車 相關應用。 本介紹影片內容 包含 CAN 概覽， 相關標準介紹， 簡單說明實體層， 並討論各種 CAN 通訊協定。 這是典型的汽車 車體網路範例。 中央車身控制或 車內任何類似主要 裝置都需與 車內其他裝置 進行通訊， 這些裝置通常 離主要 裝置較遠， 才能完成任務。 這裡以藍色顯示的 CAN 匯流排 可讓元件彼此在 車輛內順暢溝通。 以黃色顯示的 LIN 匯流排則可 進一步延伸至周邊裝置。 利用此匯流排網路， 溫度控制系統 便可與電動座椅 系統等進行介面溝通 以啟動座椅 加熱器， 或者控制單元 可在踩下煞車踏板時 啟動煞車燈。 此匯流排階層的設計目的 在於節省配線成本。 配線是車內最 昂貴的元件之一。 不但重量較重，通常 也需以手動方式組裝。 因此配線對汽車整體 生產成本有非常直接的 影響。 汽車設計人員利用 CAN 來減少車內所需配線， 降低製造成本 並提升燃油效率。 CAN 是目前汽車最常 使用的匯流排。 其可讓各種模組， 例如電動座椅、 車門模組及溫度 控制單元等彼此溝通。 擁有彈性資料速率 的 CAN，或稱 CAN FD ， 是在這種匯流排中 最常採用的通訊方式。 CAN 和 CAN FD 會執行差動雙線 介面. 

傳統 CAN 每秒最高 可執行 1 megabit， CAN FD 每秒最高 則可執行 5 megabit。 LIN 是一種以較低資料 速率運作的子匯流排。 CAN 標準針對多點 匯流排應用中異步序列 通訊的通訊協定與 實體層進行定義。 應用設計。 每個節點包含一個 CAN 收發器與 MCU 中的 CAN 控制器。 通訊會在不同 匯流排中發生， 其中包括最高每秒 1 megabit 的傳統 CAN， 以及最高每秒 5 megabit 並具彈性資料速率的 CAN。 CAN 必須與雙絞 纜線一起使用。 網路應以匯流排拓撲 方式進行配線， 並盡可能減少 短線使用。 CAN 與 CAN FD 的 匯流排應在兩端 以符合網路阻抗的 電阻器適當端接。 適當端接可幫助 減少反射等訊號完整性 問題。 如果可從匯流排 中移除節點， 設計人員在選擇 終端電阻器位置時 必須十分小心。 端接可以多種 方式達成。 標準端接採用 匯流排兩端的 單一終端電阻器。 另一種方式 是分裂端接， 如右側所示， 可提升訊號完整性 與電磁放射 特性。 此外也可消除 匯流排共模 電壓位準 中的波動， 同時保持 差動波動。 CAN 的匯流排 拓撲與雙絞纜線 通常有 120 歐姆 特性阻抗。 適當端接通常會需 用到 120 歐姆 終端電阻器。 由於 CAN 網路可 將 CANH 與 CANL 連接到 VCC 和 接地等電源， 因此終端電阻器的 電源額定值 應考慮網路 中 CAN 收發器的 短路過電流 保護。 CAN 是一種雙線 差動訊號。 差分電壓 VD 是指 高側訊號 CANH 與低側訊號 CANL 間的差異。 低 VD 代表邏輯值 1， 指的是 隱性狀態， 高 VD 則 代表邏輯值 0， 指的是 顯性狀態。 驅動器可主動將 匯流排拉至顯性狀態， 但匯流排只能 透過終端電阻 中的消耗被動 回到隱性狀態， 驅動器不會 驅動顯性訊號。 接下來 我們要討論 顯性與隱性 狀態的特性， 以及兩者對 TI 精密實驗室 CAN 實體層和硬體及 TI 精密 實驗室CAN 通訊協定與 CAN FD 中訊息仲裁的影響。 汽車 CAN 介面 取決於 ISO11898 標準， 其中包含六個部分。 每個部分都會處理 幾個 CAN 面向， 如此處所示。 例如第二部分 稱為 ISO11898-2， 內容包含高速 CAN 的 CAN 實體層。 第五部分則 針對第二部分 加入低功率 模式要求。 部分網路要求則 於第六部分說明。 ISO11898 標準 採用的命名慣例 與汽車製造商 常用詞彙類似。 汽車製造商 常會使用 低速、中速和 高速等詞彙 來描述 CAN 資料速率。 這些名詞 相對比較隨意， 甚至在不同汽車製造商 間可能會有所不同。 這些名詞自然 會造成混淆， 因為 ISO 標準使用 類似的命名方式。 低速容錯 CAN， 又稱 LSFT CAN， 由 ISO11898 第三 部分進行定義， 可以最高每秒 125 kilobit 運行， 此速度與上方的 低速 CAN 汽車 定義類似。 但就這三種汽車 製造商資料速率定義 而言，多數 汽車製造商 實際上執行高速 CAN， 或稱 HS CAN， 通常可以最高每秒 1 megabit 的速度運行， 並由 ISO11898 第 2、 5 和 6部分加以定義。 請注意高速 CAN 與低速 容錯 CAN 的 運作範圍完全重疊。 CAN 收發器 因 TXD 和 RXD 逾時時間，以 每秒約 10 到 40 kilobit 受限在低端。 目前許多汽車採用 傳統高速或 HS CAN。 擁有彈性資料速率 的 CAN，或稱 CAN FD， 是傳統 CAN 的 強化版， 可將可用頻寬 提升到高達 每秒 5 megabit。 另外還有許多 較高層 CAN 標準與通訊協定 可管理應用，包含 航空、農業、 嵌入式控制、 工業自動化、 軍事、海事與 重要安全應用。 這些標準都以本簡報 提到的 ISO11898 標準 為基礎，其中 很多透過其他 測試標準來 管理電磁 功能和靜電 放電要求。 若想進一步了解 CAN 和 CAN FD 技術資源， 並搜尋 CAN 與 CAN FD 產品， 請造訪 ti.com/CAN。 此外，請記得觀賞 其他 TI 精密實驗室的 CAN、LIN 和 SBC 相關影片。 謝謝收看。