CAN 总线是一种常见的工业控制和硬件通信接口。CAN 总线协议可以支持设备之间的双向通信，使得多个设备之间可以在不同的物理上运行，同时互相交流数据。这种协议非常适合用于实时控制和监控等领域，例如制造业、机器人控制、数据采集等应用。
A. CAN 通信协议介绍
基于CAN 总线的通信使用了一种特殊的通信协议，这种协议支持数据的双向传输和消息的广播。 在 CAN 总线中，每个节点（设备）使用一个唯一的标识符，这个标识符用于唯一区分每个设备，并决定了在总线上的消息传输顺序和优先级。总线上的每个设备都可以接收总线上发送的消息，而总线消息的传递顺序也是由其优先级顺序决定的。
在基于 CAN 总线的数据传输过程中，发送者使用总线传输协议提供一条消息，该消息包括识别码、数据、校验和和奇偶校验。只有通过校验的接收器才会接收到这个消息。发送者可以继续传输新的消息当接收者确认收到消息后。
B. 数据传输示例
为了更好地理解 CAN 总线的工作原理，我们假设有两个设备，设备 1 和设备 2。第一个设备想要向第二个设备发送消息：
设备 1 首先确定它要发送的消息的标识符和数据。设备 1 发送带有标识符和数据的消息。设备 2 接收到这个消息，检查它是否有效。如果消息被正确接收，设备 2 将数据回复给设备 1。设备 1 接收到回复消息，检查它是否有效。消息交互完成。
在这个简单的数据传输示例中，设备 1 需要遵循以下数据传输流程：
初始化并打开 CAN 设备。设置设备的带宽（波特率）。向总线发送要发送的数据。等待来自总线的回复数据。关闭 CAN 设备。
C. 实际应用案例
货物运输的实时监控控制系统
使用 CAN 总线可以很容易地构建实时监控和控制系统。有一个实际的案例是集装箱物流公司使用 CAN 总线建立的货物运输的实时监控系统，可以追踪集装箱的位置和运行情况。该系统使用基于 CAN 总线的设备将集装箱的位置和状态数据发送到云端，实现了实时监控。
机器人外围设备的控制系统
现代机器人经常需要支持多种外围设备，如传感器、运动控制设备等。这种情况下，利用 CAN 总线实现外围设备之间的通信可以有效的降低不同设备之间的耦合度，同时也大幅度降低了设备逻辑的复杂度。通过将所有设备连接到一个 CAN 总线，设备能够实时检测和响应彼此的状态，实现更加完美的外围设备协同控制。
型号推荐：
在使用 CAN 总线的应用场合中，硬件选择是非常重要的。其一，硬件设备的性能参数直接影响运行效率和响应速度；其二，靠谱的设备可以保证数据传输的稳定，并且能够有效避免一些硬件上的故障。
CAN 相关硬件制造商常常发布多种型号。如需针对具体应用场合选择合适的 CAN 卡，建议在购买前做到以下几点：
根据应用的场景，合理估量需要的带宽和通信速度。对比多种硬件初始成本和长期运行成本之间的平衡。注意与设备硬件和软件的兼容性。考虑使用其他通信协议的可选项。
对于 NI 公司的 CAN 卡，推荐几款型号：
NI USB-8473NI PCI-8461NI PCIe-8461
以上这些型号不仅可以支持多种不同的 CAN 数据传输速度，还提供了多个不同的通信接口。这些型号都具有独特的优点和不同的使用场景，可以根据具体应用场合选择合适的型号。
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