CAN 总线控制器的工作原理是什么？

CAN 总线控制器是 CAN 总线系统的核心组件，它主要负责数据的发送、接收和处理。

控制器通常集成在微控制器或专用芯片中，具备高性能、低功耗和易集成的优点。

CAN 总线控制器在消息传输机制中发挥关键作用。当需要发送数据时，首先将数据封装成 CAN 报文。报文由多个字段组成，包括设备识别符和优先级信息的仲裁场，以及包含实际数据的数据场。在发送数据之前，控制器会检测总线电压状态，确保数据正确传输。如果检测到错误，控制器会采取相应的错误处理措施。接收数据时，控制器会监听总线上的数据，并在校验解析后将正确数据传递给上层应用处理，错误数据则会被丢弃并进行错误处理。

CAN 总线控制器具备冲突检测与解决机制。当多个节点同时发送数据时，可能会发生冲突。采用非破坏性位间竞争解决机制，冲突检测时，如果总线上电压状态与发送数据不一致，就会发生冲突。发生冲突后，控制器会停止发送，等待下一时间再尝试。

CAN 总线通信机制类似于“会议”模式，采用多主通信模式。数据传输以报文方式进行，每组报文前十一位是标识符，用于标识消息类型和优先级。数据传输通过帧进行，包括数据帧、远程帧、错误帧和过载帧。

CAN 总线采用广播通信方式，一个节点发送数据，其他节点接收并检测是否为自己需要的数据。这种面向内容编址方案使控制体系构建更加灵活，方便添加新节点，具有良好的系统扩展性和适应性。

CAN 总线主要由导线、控制器、收发器和终端电阻组成。导线是双绞线，收发器负责收发信息，控制器翻译信号，终端电阻用于阻止信号反射。如果终端电阻出现故障，将导致控制单元信号无效。CAN 总线为多主工作方式，每个节点都能主动发送信息，无需区分主从节点。