一、结论
- 普通串口 / I2C / SPI：必须共地属于单端信号，靠「对地 0V」判断 3.3V/0V。
- CAN 总线：不需要共地、允许多地电位差属于差分信号通信，不靠对地电压，靠两根线互相比较。
二、普通通信必须共地
UART/I2C 都是单端信号
- 信号电平 = 信号脚电压相对本机 GND
- A 设备 GND 和 B 设备 GND 电位不一样
- 高低电平整体偏移、阈值错乱 → 乱码、不通
致命弱点：参考地不一样，逻辑 1/0 就认错。
三、CAN 核心：差分信号完全抛弃「对地参考」
CAN 只有两根线：
- CAN_H
- CAN_L
关键规则（CAN 判断 0/1 不靠 GND）
CAN 识别数据，只对比 CAN_H 和 CAN_L 之间的电压差：
隐性电平（逻辑 1）VCANH≈VCANL 两根线电压几乎相等，压差≈0V
显性电平（逻辑 0）VCANH>VCANL 两根线拉出固定压差（典型 2V 左右）
四、设备不共地、地电位差很大
假设：
- 设备 A GND： 0V
- 设备 B GND：相差 30V 浮动地电位（工业常见）
单端通信（串口）直接报废
信号电压整体偏移 30V，直接超出芯片耐压、逻辑错乱。
CAN 完全不受影响
CAN_H、CAN_L两根线会被一起整体抬高 / 压低
- 共模电压一起浮动
- 两根线的电压差 保持不变
👉 CAN 接收器只看差值，不看对地绝对电压这就是：共模抑制能力。
五、CAN 实际接线要求
- 不需要信号共地各设备电源独立、电池供电、隔离电源都能跑 CAN
- 建议：留一根安全地线 / 保护地（工业强干扰环境）不是为了通信，是为了防静电、防雷击、保护芯片
- 总线两端 120Ω 终端电阻匹配阻抗、防止信号反射
七、车载 CAN 全车不严格共地也能用
汽车车身是搭铁地，但各个控制器、电机、高压部件本身就存在巨大地电位漂移，如果是串口早就全乱码；车用 CAN 就是靠差分 + 共模抑制，抗干扰、抗地漂移。
八、总结
- 普通通信（UART/I2C/SPI）：单端信号，对地判断，必须共地；
- CAN：差分信号，只判断 CANH 与 CANL 压差，不依赖本地 GND；
- 多地电位差、浮动地、隔离电源，只会产生「共模电压」；
- CAN 接收器抑制共模干扰，只识别差分压差，所以不共地也能稳定通信；
- 工业 / 汽车强干扰、多地悬浮场景，首选 CAN。
