1.CAN总线的广播式传输

CAN数据总线在发送信息时，每个控制单元均可接收其他控制单元发送出的信息。在通信技术领域，也把该原理称为广播（图2-8），就像一个广播电台发送广播节目一样，每个广播网范围内的用户（收音机）均可接收。这种广播方式可以使得连接的所有控制单元总是处于相同的信息状态。

图2-8 广播原理

数据传输总线中的数据传递又类似于一个电话会议。一个电话用户（控制单元）将数据“讲”入网络中，其他用户通过网络“接听”这个数据，对这个数据感兴趣的用户就会利用数据，而其他用户则选择忽略，如图2-9所示。

图2-9 电话会议

数据传输总线是车内电子装置中的一个独立系统，用于在连接的控制单元之间进行信息交换。由于自身的布置和结构特点，数据传输总线工作时的可靠性很高。

如果数据传输总线系统出现故障，故障就会存入相应的控制单元故障存储器内，可以用诊断仪读出这些故障。控制单元拥有自诊断功能，通过自诊断功能，人们还可识别出与数据传输总线相关的故障。用诊断仪读出数据传输总线故障记录后，即可按这些信息准确地查寻故障。控制单元内的故障记录用于初步确定故障，还可用于读出排除故障后的无故障说明。数据传输总线正常的一个重要前提条件是：在任何工况均不应有数据传输总线故障记录。为了能够确定及排除故障，需要了解数据传输总线上的数据交换基本原理。

基本车载网络系统由多个控制单元组成，这些控制单元通过所谓的收发器（发射—接收放大器）并联在总线导线上，所有控制单元的地位均相同，没有哪个控制单元有特权，如图2-10所示。在这个意义上也称为多主机结构。信息交换是按顺序连续完成的。

图2-10 基本车载网络系统的总线连接示意图

原则上数据传输总线用一条导线就足以满足功能要求了，但通常总线系统上还是配备了第二条导线（通用别克等车型采用单线传输）。第二条导线上的传输信号与第一条导线上的传输信号成镜像关系，这样可有效抑制外部干扰。

2.CAN总线系统防干扰措施及原理(www.daowen.com)

汽车在使用过程中，电火花、电磁开关、移动电话和发送站、电焊机等电磁设备发出的电磁波都会影响或破坏CAN的数据传送。为了防止数据在传送时受到干扰，CAN总线采用较多的防干扰措施。

（1）双绞线的抗外电磁干扰作用 图2-11所示为双绞线抗外电磁干扰原理图。图2-11a所示为双平行线易受电磁波干扰的示意图，根据电磁感应定律和右手定则，双平行线和两端的通信设备构成一个空间闭合回路和导线闭合回路，穿过双平行线的磁感应线可在回路中形成方向一致的干扰性感应电流，对有用信号形成干扰。

图2-11b所示为双绞线抗电磁波干扰的示意图，双绞线与两端的通信设备虽然构成一个大的导线闭合回路，但由于双绞线是双线扭绞而成，在空间上构成一个一个的小闭合回路，穿过双绞线的磁感应线在相邻的两个“绞孔”的空间上虽然感应电动势方向相同，但在同一根导线上的感应电动势方向方却是相反的，因此，起着抵消的作用。

图2-11 双绞线抗外电磁干扰原理图

a）双平行线 b）双绞线

（2）差分信号和差分式接收器的抗干扰作用 CAN发送器发送的数据信号是差分信号，CAN接收器是差分式接收器（差分又称差动），它们的结合起着很好的抗干扰作用。图2-12所示是差分信号和差分式接收器的抗干扰示意图。为了方便说明，以分立元器件组成的差分放大电路为例（集成电路的原理相同）。

图2-12 差分信号和差分式接收器的抗干扰示意图

图2-12中差分放大电路由NPN型晶体管VT₁、VT₂，集电极电阻R_C1、R_C2，基极电阻R_B1、R_B2，发射极电阻R_E1、R_E2组成。受干扰的双向差分信号从差分放大电路左端输入，由于一级放大具有反向作用，所以将高电平信号输入差分放大电路的下端，将低电平信号输入差分放大电路的上端。输入信号电压u_i=u_iH-u_iL，当受电磁干扰时，高电平信号和低电平信号的电位同时变化（输入信号的电位差u_i不变），经差分放大电路放大，输出电压u_O1和u_O2也同时变化，结果使输出信号电压u_O=u_O1-u_O2不变，使输出的单向脉冲信号与不受电磁干扰的信号相同，达到抗干扰的目的。

由于CAN总线上的数字信号是10101（负逻辑），差分放大电路输出的单向脉冲信号是01010，与CAN总线上的数字信号逻辑关系相反，所以要经反相器反相，才能得到与CAN总线逻辑关系一致的数据信号10101（正逻辑）。

（3）其他防干扰措施 除以上防干扰措施外，还有光电隔离电路和软件处理等措施。