CAN总线如何实现高可靠性的数据传输？

CAN总线协议目前广泛应用于汽车中各种不同控制器之间的通信，CAN总线的物理应用是采用绝缘的双绞线来进行信号的传输，是世界上应用最广泛的现场总线，CAN总线本身具有强大的抗干扰能力。

双绞线是指两条相互绝缘的导线按照一定的距离（规格）互相缠绕在一起制成的一种通用配线。双绞线的主要作用是防止外界电磁的干扰，以及降低自身信号的对外干扰。

双绞线一个扭绞周期的长度，称为节距，节距越小，抗干扰能力就越强。

双绞线抗干扰的原理是：当干扰信号作用在两根相互绞缠在一起的绝缘导线上时，其信号大小和相位都是相同的（在电子电路中这个干扰信号叫做共模信号），当通过在接收信号端设置的差分放大电路中，可以将共模信号消除，从而提取出有用信号。

典型差分放大电路如图所示，共模输入信号Ui1= Ui2，在这对共模输入信号的作用下，由于电路完全是对称的，因此两个三极管集电极对地电压Uc1= Uc2 ，差动输出电路的输出电压 U0= Uc1- Uc2=0 ，因此说明差动放大电路对共模信号没有放大作用。

CAN总线接口采用的就是差分信号传输方式。理想状态下，CAN总线的波形如下图所示：

接收电路只对CAN-H、CAN-L两根信号线的信号差值进行识别，当总线受到干扰时，两根总线会同时受影响，但其差分电压并不会受影响，因此差分信号传输方式具有更好的抗干扰能力。