本篇文章讲一讲嵌入式领域中常见的CAN总线面试问题，涵盖协议原理、物理层、数据链路层及实际应用方面。
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CAN帧的结构是什么？
CAN帧是CAN总线上传输的数据单元，主要分为标准帧（CAN 2.0A）和扩展帧（CAN 2.0B）。标准帧的结构包括：
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为什么CAN总线两端需要120欧姆电阻？
CAN总线两端各安装一个120欧姆终止电阻，用于匹配总线的特性阻抗，防止信号反射。
高速通信中，信号到达总线末端时，若无终止电阻，会因阻抗不匹配产生反射，干扰通信。
120欧姆电阻吸收这些反射，确保信号完整性，减少通信错误。
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为什么CAN是消息导向协议？
CAN是消息导向协议，意味着通信基于消息内容而非节点地址。每条消息携带一个唯一标识符（ID），表示消息类型和优先级。
所有节点接收消息后，根据ID决定是否处理。这种机制与基于地址的协议（如I2C）不同，具有以下优势：
举个例子，在汽车中，气囊传感器通过CAN总线发送高优先级消息（低ID值），所有相关ECU（如安全系统）可接收并处理。
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CAN总线的仲裁机制是什么？
CAN总线采用非破坏性位仲裁机制，通过CSMA/CD+AMP（载波监听多路访问/冲突检测与消息优先级仲裁）解决多节点同时发送时的冲突。
仲裁基于消息ID，ID值越低，优先级越高。
仲裁过程：
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什么是位填充？其作用是什么？
位填充是CAN总线用于同步的机制。在CAN协议中，采用NRZ-5（非归零5位）编码，若连续发送5个相同位（全0或全1），发送端自动插入一个相反位（称为填充位）。接收端识别并移除填充位。
作用：
例如，发送数据“00000”后，插入一个“1”，变为“000001”。接收端移除填充位，恢复原始数据。
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标准CAN与扩展CAN的区别是什么？
标准CAN（CAN 2.0A）和扩展CAN（CAN 2.0B）的主要区别在于标识符长度：
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CAN总线的错误处理机制如何运作？
CAN控制器维护两个错误计数器：
节点状态转换规则：
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CAN FD相比传统CAN有哪些改进？
CAN FD 是CAN协议的升级版本，主要区别如下：
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CAN FD的FDF、BRS、ESI位分别有什么作用？
CAN FD新增的控制位功能：
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如何计算CAN总线的波特率？
CAN波特率计算公式：
波特率 = CAN时钟频率 / (预分频器 × (BS1 + BS2 + 1))实际计算示例：
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CAN总线通信异常时如何排查？
典型故障现象及解决方案：
CAN总线作为嵌入式系统的核心通信协议，其理论深度和实践广度都值得我们深入掌握。
通过系统学习CAN协议原理、编程实现和应用案例，不仅能在面试中表现出色，更能在实际项目中游刃有余。
希望本文的深度解析能为大家的技术成长提供有价值的参考。
