CAN（controller area network;控制器区域网络）总线协议参照OSI(open system interconnection;开放系统互连)参考模型的物理层和数据链路层。CAN总线为ISO 11898标准，有规范2.0A和2.0B。

CAN总线协议不采用节点地址编码，而是对报文编码，即采用报文标识符ID，CAN 2.0A和CAN 2.0B报文标识符ID分别为11位和29位。ID并不指出报文的目的地，但描述报文的含义。节点通过报文滤波决定是否与其有关，即接收该报文或发送相应报文。报文分成不同的优先级，并由ID决定优先级。

CAN总线节点通过报文滤波实现点对点、一点对多点（群播）、一点对全部点（广播）传输方式。CAN总线采用多主工作方式，总线上任一节点在任意时刻主动地向总线上其他节点发送报文，而且不分主从。CAN总线节点报文分成不同的优先级，采用非破坏性总线仲裁技术，当多个节点同时向总线上发送报文并发生冲突时，优先级低的节点主动退出发送，而优先级高的节点继续传输报文。

CAN总线物理层定义了信号发送、位编码/解码、位定时与同步、传输介质。传输介质为双绞线、同轴电缆和光缆。传输距离与通信速率有关，最短为40m，相应的通信速率为1Mbps；最长为10km，相应的通信速率为5Kbps。CAN总线具有隐性或显性两种逻辑状态，两线之间的电势差近似为0，则总线处于隐性电势状态；反之，两线之间的电势差近似为某值时，则总线处于显性电势状态。

CAN总线数据链路层分为逻辑链路控制和介质访问控制两个子层。

逻辑链路控制子层的主要功能是接收滤波、超载通知、恢复管理。①接收滤波。报文标识符ID并不指出报文的目的地，但描述报文的含义，每个节点的接收器通过报文滤波确定此报文是否与其有关。②超载通知。如果节点的接收器要求延迟下一个数据帧或远程帧，则通过发送超载帧来实现，最多可产生两个超载帧。③恢复管理。若发送期间丢失帧或有错误帧，则自动恢复重发功能。

介质访问控制子层的主要功能是对发送数据封装、发送媒体访问管理、接收媒体访问管理、接收数据拆装。CAN总线节点发送和接收4种不同类型的报文帧，分别为数据帧、远程帧、出错帧、超载帧。①数据帧。该帧有1～8个字节的数据，由节点发送器传送到节点接收器。②远程帧。该帧无数据，由节点发送，以请求另一个节点发送具有相同标识符ID的数据帧。③出错帧。该帧无标识符ID，有各节点的错误标志，以检测错误。④超载帧。该帧无标识符ID，有超载标志，要求延迟下一个数据帧或远程帧。

CAN总线节点的基本构成是CAN收发器、通信控制器、微处理器、输入和输出电路。其中收发器实现发送和接收功能，通信控制器实现物理层和数据链路层功能，微处理器实现应用层功能，传感器和输入电路实现信号输入，输出电路和执行器实现信号输出。CAN总线节点的设计比较方便，这是因为有多种与CAN总线配套的专用集成电路供设计者选择，常用的有收发器、通信控制器、带微处理器的通信控制器、带输入输出的综合器件。