CAN总线是开放系统，但没有严格遵循ISO的开放系统互联的7层参考模型（OSI），出于对实时性和降低成本等因素的考虑，CAN总线只采用了其中最关键的两层，即物理层和数据链路层。
物理层的主要内容是规定了通信介质的机械、电气、功能和规程特性。在CAN2.0A/B中对物理层的部分内容作出了规定，而在ISO11898标准中的内容更加具体，但没有指明通信介质的材料，因此用户可以根据需要选择双绞线、同轴电缆或光纤。物理层规定了CAN总线的电平为两种状态：“隐性”（表示逻辑1）和“显性”（表示逻辑0）；而且还规定了通过特定的电路在逻辑上实现“线与”的功能。
数据链路层的主要功能是将要发送的数据进行包装，即加上差错校验位、数据链路协议的控制信息、头尾标记等附加信息组成数据帧，从物理信道上发送出去；在接收到数据帧后，再把附加信息去掉，得到通信数据。在通信过程中，收发双方都要对附加的控制信息进行检查判别，并作相应的处理，从而实现数据传输过程中的流量控制、差错检测，保证数据的无差错传输。CAN总线的数据链路层包括逻辑链路控制（Logical Link Contro1，LLC）子层和媒体访问控制（Medium Access Contro1，MAC）子层。其中MAC子层的主要功能是传输规则，它是CAN协议的核心，主要包括控制帧的结构、传输时的非归零（None Return to Zero，NRZ）编码方式（检测到连续5个数值相同位流后自动插入一个补码位）、执行仲裁、错误检测、出错标定和故障界定，同时还要确定总线是否空闲（出现连续7个以上的“隐性”位）或者能否马上接收数据（检测同步信号）。LLC子层的主要功能是接收滤波（根据数据块的编码地址进行选择性接收）、超载通告和恢复管理。CAN总线的物理层和数据链路层的功能在CAN控制器中完成，如图5-1所示。实际应用CAN总线时，用户可以根据需要实现应用层的功能。(www.xing528.com)
图5-1 CAN通信模型
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