前言

  大家首先补充一下总线的概念：

  总线(Bus) 是指计算机内部各组件（如 CPU 、存储器、输入输出设备等）之间传送信息的一种物理线路及其通信协议。总线的作用是将各种不同类型的硬件组件连接起来，协调它们之间的通信和数据传输，提供数据传输的通道和传输的时序，实现数据的并行传输。

  总线可以分为三种类型：数据总线、地址总线和控制总线。

  数据总线，又称为数据通路，是一组并行传输的线路，用于在计算机系统中传输数据，它的宽度通常是8位、16位、32位或64位，决定了它每一次可以传输的数据大小。

  地址总线,指示数据在内存中的位置，它的宽度决定了系统可以寻址的内存空间大小。它的地址总线的宽度越大，计算机所能访问的内存容量也就越大，例如一个32位的地址总线可以访问4GB的内存空间。

  控制总线是一组线路，用于控制计算机中各个部件之间的信号传递和数据交换。它包括了一些控制信号，如读写控制、中断控制等，用于控制内存、输入输出设备等的数据传递和操作。

  总的来说，总线在计算机中发挥着重要的作用，它能够使各组成部分之间高效地进行数据、地址和控制信号传输，从而协调计算机内部的运作，提升计算机系统的性能和效率。

一、CAN协议

1、什么是CAN

  控制器局域网总线（CAN，Controller Area Network）是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，最初由Bosch公司开发，用于在汽车和工业控制等领域中进行数据通信。CAN协议具有高可靠性、高速度和多节点的特点，因此在现代汽车的控制系统中得到了广泛使用。

  关于协议的细节，参考阅读（我自己看过了，觉得讲的不错，自己就不重复造轮子制造垃圾了）：
  CAN总线详解
  CAN总线协议详解

CAN协议的基本特点：

	双线制结构：CAN协议采用双线制结构，即CAN总线由两根线构成，分别为CAN-H和CAN-L。
	
	面向帧的通信：CAN协议是一种面向帧的通信协议，将数据打包成帧进行传输。
	
	帧结构：CAN通信的数据单位是帧，分为标准帧和扩展帧两种，每帧包含ID、数据和控制位等信息。
	
	多主机体系结构：CAN协议支持多主机体系结构，多个节点可以同时进行数据传输。
	
	差分信号：CAN协议使用差分信号的方式进行通信，具有较强的抗干扰能力。
	
	高速通信：CAN协议支持高速通信，标准速率为1Mbps，扩展速率为10Mbps。

  在实际应用中，CAN总线一般由一个主控制器和多个从节点组成。主控制器通过CAN总线向从节点发送指令或数据，从节点收到指令或数据后进行相应的操作，并将结果返回给主控制器。

  在CAN总线上的通信需要遵循一定的通信规则，主要包括数据帧的格式、传输速率和错误检测等。具体来说，每个数据帧都由四部分组成：帧起始符、帧类型、数据段和校验段。CAN协议还采用了CRC（循环冗余校验）技术进行数据的完整性检验，确保数据的可靠性。

  总的来说，CAN协议是一种高可靠性、高速度和多节点的通信协议，广泛应用于汽车和工业控制等领域。对CAN协议的理解能够帮助工程师更好地进行通信系统的开发和维护。

2、CAN 协议的版本

  CAN协议有两个版本：CAN 1.0 和 CAN 2.0。CAN 1.0 分为两种，分别是 CAN 1.0A 和 CAN 1.0B；CAN 2.0 也分为两种，分别是 CAN 2.0A 和 CAN 2.0B。

  CAN 1.0A 是 第一代CAN协议，数据传输速率最高只有1 Mbps，每个数据帧的最大数据长度是8个字节。它使用的是非返回零（Non-Return-to-Zero，NRZ）编码方式，数据帧被分为11位标识符和四个附加的控制位。CAN 1.0B 是CAN 1.0A 的一个改版，使用另一种编码方式，但通信速度和数据长度等方面与CAN 1.0A 没有太大的区别。

  CAN 2.0A 和 CAN 2.0B 是第二代CAN协议，数据传输速率最高可以达到1 Mbps，每个数据帧最大数据长度为8个字节。它们的主要区别在于数据帧的标识符的长度和结构，其中，CAN 2.0A 使用了11位标识符，而CAN 2.0B 使用了29位标识符。

  CAN FD（Flexible Data-Rate，灵活数据速率）协议是2012年提出的一种高速CAN协议，支持数据传输速率高达5 Mbps和64字节的数据长度。它使用类似CAN 2.0B 的标识符结构，并引入了一些新的功能，如位时间调制、抗干扰性能提高等。CAN FD协议是为了满足现代汽车应用场景的高速数据需求而开发的。

二、CAN控制器的分类

  目前，CAN控制器主要有以下几种：

  基于CPU的CAN控制器：基于CPU的CAN控制器是将CAN功能与CPU控制器集成在一起，具有较高的灵活性。例如，Atmel公司的ATMEL AVR8系列单片机就集成了CAN控制器。

  独立CAN控制器：独立CAN控制器是一种独立的芯片，可直接连接到主控芯片的系统总线上，具有较高的数据处理能力和抗干扰能力。例如，MCP2515是一种常见的独立CAN控制器。

  FPGA实现的CAN控制器：基于FPGA（可编程逻辑门阵列）实现的CAN控制器具有灵活性高、可扩展性强等特点，可以根据应用的需要进行定制化设计。例如，Xilinx公司的XC9500系列FPGA芯片可支持CAN控制器的实现。

  集成在专用集成电路（ASIC）中的CAN控制器：专用集成电路是为特定应用需求而设计的定制化集成电路，常用于汽车和工业控制等领域，其CAN控制器功能会被集成在ASIC芯片中。例如，Infineon公司的XC8107系列ASIC芯片就集成了CAN控制器功能。

  总之，不同类型的CAN控制器在应用领域和性能上都有着各自的优缺点，开发者需要根据具体应用场景选择合适的CAN控制器。

三、FlexCAN、C_CAN、D_CAN

  上述三种CAN控制器在目前的 ARM 系SOC中经常被使用，这里给大家简单介绍区分一下。

1、FlexCAN

  FlexCAN是一种常见的CAN控制器类型，由美国芯片制造商NXP（原Motorola半导体部门）推出，主要用于汽车、工业和航空等应用中。FlexCAN控制器支持CAN2.0B协议和CAN FD协议，并能以多种工作方式进行配置，例如正常模式（Normal Mode）、回环模式（Loop-back Mode）和自诊断模式（Self-diagnosis Mode）等，具有较高的灵活性和可靠性。

  FlexCAN控制器采用FIFO（First In First Out）缓存机制，支持多个CAN消息的同时处理。它还有一个FlexCAN消息缓存器，能够存储多个消息，以便后续处理。在处理时，可以根据不同的请求ID和优先级指定不同的处理方式，从而有效地管理和优化CAN网络上的数据传输。

  FlexCAN控制器通常使用SPI或I2C总线与主机连接，提供了多种接口和控制信号，包括RST（复位）引脚、IRQ（中断请求）引脚、TXE（传输使能）引脚、RXF（接收中断）引脚等，方便系统设计和调试。

  总之，FlexCAN是一种功能强大、灵活多变的CAN控制器类型，常用于车载电子、工业控制和航空等领域，可以提供高效、可靠的数据通信和控制功能。FlexCAN属于独立CAN控制器的范畴。

2、c_can和d_can

  c_can和d_can都是CAN控制器的一种类型，其中c_can通常指基于CPU的CAN控制器，d_can则是基于独立芯片的CAN控制器，具体情况会因厂商和型号而有所不同。

  c_can是基于CPU的CAN控制器，它将CAN控制器和微控制器集成在一起。由于在中央处理器内部，c_can在实时数据传输和处理性能方面更具优势。

  而d_can是一种独立的CAN控制器芯片，不需要依赖主控制器的处理能力，因此具有较高的数据处理能力和抗干扰能力。同时，d_can也可以支持更高的CAN总线通信速率（例如500Kbps和1Mbps）和更多的CAN节点数，适用于复杂的CAN应用场景。

  总之，c_can和d_can在细节方面存在很多不同之处，可以根据具体应用场景和需求来选择合适的CAN控制器类型。

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