【往期回顾】工业通讯 | CAN基础内容详解（一）
物理层主要完成设备间的信号传送，把各种信号转换成物理信号，并将这些信号传输到其他目标设备。在这一层中，CAN-bus对信号电平、通信时使用的电缆及连接器等进行了详细规定。
CAN-bus由ISO标准化后发布了两个标准，分别是ISO11898（125kpbs~1Mbps的高速通信标准）和ISO11519（小于125kpbs的低速通信标准）。这两个标准仅在物理层不同，在数据链路层是相同的。
位于CAN-bus物理层的器件要完成逻辑信号与电缆上物理信号的转换，该器件称为收发器。
如下图所示为CAN收发器的引脚图。
CAN-bus使用两根电缆进行信号传输，分别为CAN_High和CAN-Low（简称CAN_H和CAN_L）。CAN收发器根据两根电缆之间的电压差来判断总线电平，这种传输方式称为“差分传输”。电缆上的电平信号只有两种可能，分别为显性电平（代表逻辑0）和隐形电平（代表逻辑1）。如下图所示是ISO11898和ISO11519信号电平的对比。
信号使用双绞线进行传输，是因为双绞线上传输差分信号可以抑制共模干扰，能够提高通讯的稳定性、可靠性和抗干扰的能力。
如下左图为CAN收发器的引脚图，其中CAN_H引脚在芯片里面等效电路为如下右图所示。
CAN收发器开路集电极和总线相连通过切换开关状态输出高低电平。
因为所有的收发器的输出开关都是并联的，所以在总线上显性电平具有优先权，只要有一个单元输出显性电平(低电平)，总线上即为显性电平(低电平)。而隐形电平(高电平)则具有包容的意味，只有所有的单元都输出隐性电平(高电平)，总线上才为隐性电平（显性电平比隐性电平更强）。CAN控制器在发送的同时，会监听总线的当前电平是否与自己发送的电平一致，如果不一致则会进行相应的处理。如果不一致发生在仲裁域，就会迫使输出隐形电平的节点退出发送；如果发生在其他区域，则会出现触发错误。
通信方式分为两种，同步串行通信与异步串行通信。CAN-bus属于异步串行通信的方式。
异步串行通信的优点是减少了一根时钟线，缺点是各接收器的时钟不可能完全一致，总是会有偏差，有些偏快，有些偏慢，这些误差会累积直到通信出错。
如下图所示为标准波特率时采集的数据。
如下两幅图分别为波特率偏大20%和波特率偏小20%时采样的数据。
由上述几幅图可以看出，由于各接收器的时钟可能会存在偏差，这就导致传输一两个位时，误差可能看不出来，但是传输的位数变多了之后，这些误差会累积直到通信出错。
那么如何解决这个问题呢？同步！同步串行通信和异步串行通信的波形图如下图所示。同步就像给钟表校时一样，隔一段时间所有节点的时钟就同步一次。这样尽管大家的时钟仍有误差，但是可以消除累积误差。
CAN-bus规定信号的跳变沿时刻进行同步，因此只要信号发生变化，节点时钟就会被同步。如下图所示，累积的误差可以限制在两个跳变沿之间，减少错误的发生。
然而这种同步方式又会带来新的问题，比如说发送多个相同位时，并无跳变沿可用于同步，这样就会导致误差不断累积，最后导致通信出错。
接下来先让我们了解一下位时间这个概念。
一个标称的位时间=1/波特率
只有采样点设置正确了，我们才能进行正确的采样，获得正确的数据。不同的波特率下，1位时间的时间份额不相同，采样点也不相同，如下图为不同波特率下的采样点设置。
不同波特率下的时间份额设置可参考下表。
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