CAN（Controller Area Network）总线是一种广泛应用在汽车、工业自动化、医疗设备以及各种嵌入式系统中的通信协议，它的设计目标是实现多个电子控制单元之间的高效、可靠的数据交换。ISO 11898标准是定义CAN物理层和数据链路层规范的重要国际标准，它确保了不同厂商的CAN设备能够无缝协同工作。
ISO 11898标准分为两部分：
1. ISO 11898-1：物理层
这一部分定义了CAN总线的物理特性，包括传输介质、信号波形、电气接口等。CAN总线通常采用双绞线作为传输介质，能抵抗电磁干扰，并支持最高1 Mbps的数据速率。物理层还规定了差分信号的逻辑电平：显性（Dominant）和隐性（Recessive）。当两条线都处于高电平时，信号状态为隐性；一条线高另一条低时，为显性。
2. ISO 11898-2：数据链路层
数据链路层负责管理和传输数据帧，包括仲裁、错误检测与恢复、位同步等。CAN数据帧分为两种类型：数据帧和远程帧。数据帧用于发送实际数据，而远程帧则用于请求其他节点发送数据。数据帧又分为标准格式（11位标识符）和扩展格式（29位标识符），以满足不同复杂度和节点数量的需求。
CAN总线的通信过程主要包括以下几个步骤：
a. 仲裁：当多个节点同时发送数据时，总线上的每个节点都会参与仲裁。通过比较发送的标识符，优先级高的节点继续发送，其他节点停止发送，避免冲突。
b. 错误检测：CAN总线具有强大的错误检测机制，包括位错误、循环冗余校验（CRC）错误等。如果检测到错误，节点会发出错误标志，并尝试恢复通信。
c. 位同步：CAN总线使用位同步方法，即每个节点根据接收到的位边沿进行同步，确保所有节点在同一时刻处理相同的信息。
d. 休眠模式：为了节省能源，CAN节点可以进入休眠模式。当有新的数据传输时，节点会被唤醒并重新加入通信。
e. 错误处理和恢复：当总线出现错误时，节点会进入不同的错误状态，如被动错误或主动错误。严重错误可能导致节点被隔离，直到问题解决后才能重新加入网络。
在实际应用中，ISO 11898标准通常与CANopen、J1939等高层协议结合，提供更高级别的功能，如网络管理、对象字典、服务数据对象（SDO）和过程数据对象（PDO）等。
总结来说，ISO 11898标准是CAN通信的核心，它定义了物理层和数据链路层的规范，确保了CAN总线的高效、可靠和兼容性。了解和掌握这一标准对于设计和实施基于CAN的系统至关重要。
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