每一种创新都有助于确保并且增强CAN的使用性能，提高效率或增加传输速率，如今这些创新相互组合，又需要解决各种全新的挑战。

在汽车网络领域，通信标准已经向前迈出了重大一步，电子设备延伸到各种汽车平台。自从1980年控制器局域网（CAN）创建以来，它便在一直适应发展，解决了这个行业的带宽、可靠性和低功耗等方面的各种挑战。

各种市场都采用了CAN拓扑技术。CAN最初的开发目的是为了支持汽车市场，随着获得汽车5大领域（动力总成、底盘、安全、车身和车载信息娱乐系统）的大范围认可，CAN如今已经应用于众多其它领域（重型车辆——基于J1939的解决方案、农业机械——ISO 11783，又称Isobus、航天系统——Arinc 825/6、移动设备、医疗和不断发展壮大、采用CANopen EN50325-4和CANopen安全标准EN 50325-5的工厂自动化应用）。

到2015年将会达到20亿个节点（80%的节点属于汽车市场，其它属于工业市场），CAN会成为最大规模工业网络标准的组成部分，并在对成本和可靠性敏感的应用中受到越来越多的关注。

CAN市场细分，单位百万（2015年）

CAN的优势有多种：由基于全差分结构，可以用于系统间通信 ，降低了噪声干扰；它还可以作为即插即用解决方案，提供灵活的带宽。此外，由于通过行业规范的认可和兼容性一致性测试（电气和EMC/ESD），大幅提高了物理层对外部干扰的抵抗能力和内部噪声的抑制能力。CAN收发器的这些新的技术革命带来了他的使用更加简单、快速和强健。

这种标准化的进程有利于CAN总线技术在市场上的快速增长，降低了这种技术解决方案的整体成本。

如今，为了适应更快通信换速率的行业发展趋势，以及降低网络能耗的需求，由此推出了新的标准。

CAN PN（partial networking） （ISO11898-6）支持选择性唤醒，在物理层内部可以存储并检查ECU唤醒。其次，另一个问题便是需要提高带宽，CAN FD确保了在传输期间实现更快的波特率和更高的数据量。

提高网络级的带宽可以延迟向更高波特率网络的过渡，并且成本更低（与FlexRay或者以太网相比），提供中间系统解决方案，满足更高通信速率的需求。

这样的演变需要物理层做出相应的调整以适应每一种市场的需求，而且需要将各种架构加以整合，以便维持强劲的性能。

CAN高速物理层和提高带宽的挑战

如今大部分汽车CAN使用速率为500 kb/s。只有少数应用的运行速率达到1 Mb/s，但它们会面临严重的技术限制条件，例如网络长度和节点数量，CAN FD允许提高CAN帧数据段的比特率，并且可以扩大传输数据字节的数量，同时数据帧起始段（ID，DLC）与现行的波特率保持一致大多数情况下为500 kb/s。这从整体上有助于提高CAN协议的效率，同时确保运行现有的CAN网络拓扑技术（长度、存节点、终端概念）。

在最初发布时，CAN FD协议和技术规范声称其可以使用现有的CAN收发器，尽管运行速率可高达8 Mb/s。但是，深入分析ECU和主要的CAN收发器设备在最终应用环境（例如EMC）中应该满足的要求、环境和技术规范，所得结论是：至少需要对CAN收发器实施一定的优化，最终大幅改变收发器的理念或设计，从而全面符合可变速率的技术规范。

关于EMC，辐射干扰或传导干扰取决于信号完整性和CAN信号的波形。然而，CAN传输波特率（即500 kb/s）衍生出的基波和谐波在整个频谱范围内都是清晰可见的。

为了提高CAN FD波特率，部分比特数据通过更高波特率传输，这会导致谐波“移动”到更高频率的频谱范围。

在这些频率下，要求具有极低的干扰，如果没有外部滤波组件或内在的设计改进，CAN FD收发器将难以满足这些需求。以下波形展示介绍了500 kb/s和2 Mb/s速率时典型的CAN接口频谱图，未采用外部滤波器。数值根据IEC61967 ［8］标准测量获得。在CAN FD2 Mb/s的速率下运行时产生的频率“位移”清晰可见。

MC33901在速率为500 kps和2 Mbps时的CAN干扰对比

为了保持汽车市场的EMC等级要求，需要对 CAN驱动程序进行优化，CAN FD 的传输速率达到2MB/s是第一步，以后还会实现更高的传输速率。

本文选自电子发烧友网7月《汽车电子特刊》Change The World栏目，转载请注明出处！

CAN可靠性

CAN物理层收发器的一个重大性能革命在于它实现了自身抵御系统噪声的干扰，无论有无外部的保护器件。在定义CAN物理层时需要考虑多种规范的需求。

为了解决这些挑战，在 （EME、EMI、ESD） 领域，利用先进的混合信号和电源技术SMARTMOS 8工艺，已经开发出一系列丰富多样的创新，以便实现系统可靠性的提升，并且无需外部扼流圈保护便可达到标准。

抗干扰设计：

CAN网络如同吸收电磁噪声的天线，它通过类似电动机、电磁阀、继电器这样负载切换或者通过外部来源生成。在CAN通信期间，当施加电磁噪声时，信号完整性不能被干扰。