1. 简介
CAN总线，它是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有较高的位速率，高抗干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。信号传输距离达到10Km时，仍然可提供高达5Kbps的数据传输速率。由于CAN串行通讯总线具有这些特性，它很自然的在汽车、制造业以及航空工业中受到广泛应用。
与CAN协议相关的芯片主要有两类，一类是：CAN控制器芯片，一类是：CAN收发器芯片，如TJA1040,TJA1050。
CAN控制器用于实现CAN总线的协议底层以及数据链路层，用于生成CAN帧并以二进制码流的方式发送，在此过程中进行位填充、添加CRC校验、应答检测等操作；将接收到的二进制码流进行解析并接收，在此过程中进行收发比对、去位填充、执行CRC校验等操作。此外还需要进行冲突判断、错误处理等诸多任务。
图1 CAN收发器在CAN总线应用系统中的位置
CAN收发器是CAN协议控制器和物理总线（双绞线）之间的接口，用于将二进制码流转换为差分信号发送，将差分信号转换为二进制码流接收，主要实现逻辑电平与“显性”，“隐性”的转换。它可以为总线提供差动的发送功能，为控制器提供差动的接收功能，是CAN-Bus网络中的必须设备。
常见的CAN控制器芯片与CAN收发器芯片型号参见第5部分。
目前还没有看到把CAN控制器和CAN收发器集成在一起的CAN协议芯片，目前主要是独立的CAN控制器，独立的CAN接收器，集成CAN控制器的微处理器三类。因为CAN收发器和CAN控制器之间有时需要添加隔离单元。
总结： CAN通信协议主要有CAN控制器完成，CAN控制器主要有实现CAN协议的电路和实现与微处理器接口的电路组成。
CAN收发器在CAN总线应用系统中的位置如下图所示。
图2 CAN收发器的典型应用电路
TJA1050 的设计采用了先进的绝缘硅SOI技术进行处理，以及最新的EMC技术，所以TJA1050具有优良的EMC性能。TJA1050不提供待机模式。特别要注意的是器件在不上电环境下的无源特性。
TJA1040 是以TJA1050的设计为基础，由于使用了相同的SOI技术，TJA1040具有和 TJA1050 一样出色的EMC特性。和TJA1050不同的是TJA1040有待机模式，可以通过总线远程唤醒，TJA1040也提供在不上电环境下理想的无源特性。
2.主要特征对比
特征 电源电压范围 总线引脚（6、7）的最大DC电压 循环延迟（TXD→RXD）(dom.→rec.) 远程唤醒功能的待机模式 斜率控制 没上电的无源特性（Vcc=0V时的总线引脚漏电流） 工模电压的DC稳压 与“ISO 11898”标准完全兼容 速度可达1Mbps 极低的电磁辐射(EME) 至少可以连接110个节点 热保护 TJA1040 4.75-5.25V -27V ~+40V 250ns 支持 优化的EMC <250uA 有 是 是 是 是 是 是 是 是 TJA1050 4.75-5.25V -27V ~+40V 250ns 不支持 优化的EMC 0uA 无 是 是 是 是 是 是 否 是 输入电平兼容3.3V设备 输入电平兼容5V设备 发送数据（TXD）显性超时 在汽车的瞬态环境下对总线引脚进行保护 防止总线引脚和引脚SPLIT对电池的对地短路 是 是 是 是 2.1 TJA1050与TJA1040的模块图对比
TJA1050模块图 TJA1040的模块图
3.引脚
TJA1050和TJA1040的引脚图，除了两个重新命名的引脚外，这两个收发器相同。
TJA1050 和 TJA1040 的引脚图
3.1模式控制引脚（引脚8）
收发器的引脚8是用于控制收发器的工作模式。这个引脚在 TJA1040 上的助记符是 STB是指待机模式。在TJA1050上的助记符是S，是指静音模式。虽然它们有不同的助记符，但模式控制是相同的，也就是说，普通模式或高速模式是通过在引脚8置低电平进入。如果将这个引脚置高电平，收发器会进入待机（TJA1040）或静音模式（TJA1050）。 3.2 参考电压引脚（引脚5）
收发器的引脚5提供了一个Vcc/2的输出电压。TJA1050 的Vref 是为了给前面 CAN 控制器的模拟比较器提供一个参考电压 使比较器能够准确地读出总线上的位值
TJA1040引脚5的助记符是SPLIT。这个引脚提供了VCC/2的电压，这个电源相关的低阻抗（典型值 60欧姆）可以将共模电压稳定到额定的 VCC/2。所以引脚 SPLIT 要被连接到分离终端的中间分接头，这样
即使由于未上电节点造成从总线到GND 有很大的漏电流共模电压仍能够维持在接近额定值的 VCC/2.
3.3 CANL引脚（引脚6）与CANH（引脚7）
为了提供数据的可靠性，CAN数据总线系统的两条导线（双绞线）分别用于不同的数据传送，这两条线分别称为CAN-High线(CANH 引脚)和CAN-low线(CANL 引脚)。
4.工作模式
工作模式 工作模式特征 引脚8的电平 TJA1040 TJA1050 低 低或不连接 高或不连接 ----- ———— 高 正常（高速） 发送功能 接收功能 待机 减少电流 远程唤醒 Babbling idiot 保护 静音 只接收 Babbling idiot 保护 4.1 高速/正常模式
对于CAN收发器而言，正常（高速）模式是用于正常的CAN通讯。从TXD输入的数字位流，被转换成相应的模拟总线信号。同时，收发器监控总线，将模拟的总线信号转换成相应的数字位流，在RXD引脚输出。
4.2 待机模式
TJA1040 提供了一个专用的待机模式，在这种模式中，电流消耗减到最低（电流TJA1040最大 < 15uA）。专用的低功耗接收器确保了通过总线进行远程唤醒的功能。在待机模式中TJA1040发送器不管TXD引脚上的信号，完全禁能。这样TJA1040提供了静音功能来对付
Babbling Idiot节点。TJA1040 将总线拉到GND，那么TJA1040在低功耗工作环境下的电流消耗会非常低。
4.3 静音模式
TJA1050 提供一个专用的静音模式，这个模式中发送器完全禁能。这样就保证了没有信号能够从TXD引脚发送到CAN总线上，像TJA1040在待机模式一样，这个静音模式可以建立一个Babbling Idiot 保护。静音模式中接收器保持激活的状态 因此可以执行只接收功能。
5.常见的CAN总线协议芯片
5.1 常见的CAN相关芯片主要分为两大类：CAN控制器和CAN收发器
类别 CAN控制器 NXP集成CAN控制器的ARM芯片产品分类 独立CAN控制器描述 SJA1000 是一款独立的CAN控制器，广泛应用于汽车和一般工业环境中的控制器局域网络 集成CAN控制器的单片机P87C591 是一个单片8 位高性能微控制器，具有片内CAN 控制器。它采用了强大的80C51 指令集并成功地包含了SJA1000 CAN 控制器强大的PeliCAN 功能 随着CAN-bus的广泛应用，NXP推出的很多32位的ARM7芯片都集成有CAN控制器，方便开发、设计，而且节约了系统设计的成本 TI集成CAN控制器的ARM芯片TI S2000系列和S8000系列ARM芯片都集成了CAN的控制器。广泛应用于汽车电子，运动控制，过程控制，以及医疗设备等要求低成本的嵌入式微控制器领域 CAN收发器 CAN收发器CAN收发器是CAN协议控制器和物理总线之间的接口。它可以为总线提供差动的发送功能，为控制器提供差动的接收功能，是CAN-Bus网络中的必须设备 隔离CAN收发器隔离CAN收发器是集成高速电气隔离、电源隔离、CAN收发器、总线保护器件于一身的收发器模块。是设计简单、稳定、可靠CAN-bus节点的理想选择
5.2 常用的CAN总线相关芯片型号如下表：
类别 高集成度的 系统基础芯片 （SBC） UJA1078TW型号 UJA1075TW描述 1路高速CAN收发器,兼容ISO 11898-2 和 ISO 11898-5标准； 1路LIN收发器：支持LIN 2.1, LIN2.0，SAE J2602, 并兼容LIN1.3； 2 路LDO：可供CAN收发器或输出给外部MCU及其他电路；UJA1075/xx/WD系列内置增强型独立的看门狗 UJA1076TW1路高速CAN收发器,兼容ISO 11898-2 和 ISO 11898-5标准； 2路LDO：可供CAN收发器或输出给外部MCU及其他电路；UJA1076/xx/WD系列内置增强型独立的看门狗 1路高速CAN收发器,兼容ISO 11898-2 和 ISO 11898-5标准； 2路LIN收发器：支持LIN 2.1, LIN 2.0 , SAE J2602, 并兼容 LIN 1.3； 2 路LDO：可供CAN收发器或输出给外部MCU及其他电路；UJA1078/xx/WD系列内置增强型独立的看门狗 UJA1079TW1路LIN收发器：支持LIN 2.1, LIN 2.0 , SAE J2602, 并兼容 LIN 1.3；1路LDO：可输出给外部MCU及其他电路； UJA1079/xx/WD系列内置增强型独立的看门狗 独立CAN控制器SJA1000SJA1000 是一款独立的CAN控制器，广泛应用于汽车和一般工业环境中的控制器局域网络 新型CAN收发器 TJA1051兼容TJA1050，具有更低的EME和更高的EMI保护 TJA1051T/3TJA1042允许直接和3 V ~5V的微控制器联接 兼容TJA1040，PCA82C250 和PCA82C251 待机模式功耗极低，可通过总线唤醒；改良的EMC和ESD保护 TJA1042T/3 通用CAN收发器 高速CAN收发器 TJA1041/1041A允许直接和3 V ~5V的微控制器联接 PCA82C250PCA82C251TJA1050TJA1040使用最广泛的CAN收发器 专为24V供电系统设计的CAN收发器 反向电流极低，无待机模式。可以为低档产品提供卓越功能 反向电流为零，待机模式功耗极低，可通过总线唤醒。适用于局部网络中的供电与点火开关相连的节点 最先进的高速CAN收发器，提供待机和睡眠模式。具有失效保护、网络诊断、本地/远程唤醒源识别、2.8~5V微控制器的逻辑电平转换。适用于持续供电节点和局部网络 TJA1043双路CAN收发器 容错CAN收发器TJA1041的升级版本，兼容TJA1041，改进了EMC与ESD特性 集成两个TJA1042，是在要求多于一路高速CAN网络的最佳选择 TJA1048TJA1054A凭借其使用中表现出的卓越性能，被视为业界公认的容错CAN收发器“最佳芯片” TJA1055替代TJA1054（A）的超小型升级版本，提升射频干扰效能和内置斜率控制特性 TJA1055/3针对低压微控制器的接口专门设计的3V版本 LIN收发器TJA1020LIN1.3标准。能够直接控制稳压器，内置从节点终端电阻，可在普通斜率模式以及低斜率模式间进行切换 TJA1021TJA1028LIN2.0标准。失效保护特性易于设计，静态电流低，零反向电流 集成稳压器的LIN收发器，该稳压器可为车载电子控制装置供电，使得在LIN总线系统中开发体积小巧但功能强大的从节点成为可能，在LIN总线与稳压器关闭时，可总线唤醒，ESD与EMC性能优越 LIN IO从节点UJA1023完全整合的LIN IO从节点芯片，自适应波特率范围1Kbps~20Kbps。LIN2.0收发器可以自动处理LIN数据，从机地址可编程 失效保护系统 基础芯片(SBC)UJA1061将容错CAN、LIN收发器、LDO稳压器、SPI接口、看门狗和诸多诊断特性整合在一起。可以直接给各种微控制器（3.0、3.3与5V）供电 UJA1065将高速CAN、LIN收发器、LDO稳压器、SPI接口、看门狗和诸多诊断特性整合在一起。可以直接给各种微控制器（3.0、3.3与5V）供电 UJA1066将高速CAN收发器、LDO稳压器、SPI接口、看门狗和诸多诊断特性整合在一起。可以直接给各种微控制器（3.0、3.3与5V）供电 UJA1069将LIN收发器、LDO稳压器、SPI接口、看门狗和诸多诊断特性整合在一起。可以直接给各种微控制器（3.0、3.3与5V）供电。提供24脚封装芯片
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