CAN Bus(Controller Area Network)，控制器区域网，起源于80年代，由国际标准化组织(ISO)所发布，因为利用双线差动(two-wired differential)，使其即使在电器条件恶劣环境下，也可正常运作的一种传输总线。又因双线沟通的特性，大幅缩减了其应用线路的使用量，也降低传统线路复杂易造成错误的发生机会。
基于以上特性，CAN Bus一大应用层面即被导入于汽车工业，因传统的汽车使用线路复杂，使得早期汽车内部线路易于发生故障时且较难以排除。因此双线差动讯号式CAN Bus的电器特性即被快速导入并广泛运用在各交通工具领域(航空、轮船与汽车)或是工业控制。
强健的协议与其编码格式
CAN Bus基本的协议可分为CAN2.0A与CAN2.0B两个版本，A版与B版的主要差别在于识别子(ID)长度分别为11位与29位。如图1所示为一个CAN 2.0协议传输的数据封包(Data Frame)。
图1. CAN协议编码格式图
图1为一个CAN数据封包的格式，可分为起始域、仲裁域、控制域、数据域、CRC域、应答域和结束域。每个封包(Frame)最长可达128位，以下分别说明各域的意义，其它详细资料可参考BOSCH公司的相关CAN Bus技术文件。
●起始域(SOF, Start of Frame)：该值必为0，表示封包的开始。
●仲裁域(Arbitration Field)：用于确定封包的优先级，由11位或29位识别子(ID)加上一位的RTR(Remote Transfer Request)，当RTR为0时，表示传出资料;RTR为1则表示为接收资料。
●控制域(Control Field)：包含两个保留位(一般为0)和表示数据域内的数据长度DLC0~DLC3共有4位。
●数据域(Data Field)：0~8个Byte的被传送数据
●CRC域(CRC Field)：从SOF到Data Field的CRC验证码，用于检测传输上的错误，共有15位的长度。
●应答域(ACK Field)：确认对方接收是否正常，若接收成功则会回传1。
●结束域(EOF, End of Frame)：表示封包的结束，为7位连续的1。
CAN Bus的特征与优点
●CAN Bus可透过简单的信息滤波设定实现点对点、一对多个点或全网络广播等资料的传输方式。
●没有特定的主从端，且可以以多个主端方式工作，因此Bus上各节点均可在任一时刻主动发送信息至其它节点。
●藉由封包内仲裁域内的识别子来判定优先权，而非藉由地址，因CAN Bus为非破坏性的总线仲裁之技术，当优先层级不同的事件发生，层级低的节点会主动放弃总线访问的权利，而高优先层级的可继续传输而不受影响。
●因具有优先层级之特性，大幅节省了当总线发生冲突时的仲裁时间，提升系统的实时性，而不会出现网络瘫痪的机会。
●具有良好的扩充性，因CAN Bus协议是定义信息，非以站台方式定义，因此可不需为软件硬件做修改即可增加站台。
●传输的距离与传输速度成反比，当传输距离达10km时传输速率约为5Kbps，若需较高的传输速率1Mbps，此时的传输距离为40m。
●在CAN Bus上的每个封包具有强大的CRC检验与防错机制，大幅降低了资料的出错率。
●CAN Bus的通讯介质可为光纤、同轴电缆与常见的双绞线，相较其它通讯方式较为弹性。
CAN Bus的架构与输出准位
CAN Bus为利用一种双线的差动讯号传输规格，典型的CAN节点皆会由一个机械控制单元(Micro Controller Unit, MCU)来做控制，如图2所示，MCU中CAN Controller透过CAN_TX与CAN_RX传送/接收讯号至CAN Transceiver转换成差动讯号CAN_H与CAN_L。而终端电阻120欧姆能有效的吸收CAN网络上的反射波，有效地增强信号。
图2. CAN Bus架构图
图3为CAN Bus输出准位图，当CAN_H与CAN_L均为2.5V时，数据值为逻辑1(隐性);而CAN_H = 3.5V与CAN_L = 1.5V时，数据值为逻辑0(Dominant)。
图3. CAN Bus输出准位图
