CAN協(xié)議分層結構和功能

我知道，我對與電子有關的所有事情都很著迷，但不論從哪個角度看，今天的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，都顯得“鶴立雞群”，真是非常棒的器件。如果在這個智能時代，在這個領域，想擁有一技之長的你還沒有關注FPGA，那么世界將拋棄你，時代將拋棄你。

CAN為串行通訊協(xié)議，能有效地支持具有很高安全等級的分布實時控制。CAN的應用范圍很廣，從高速的網(wǎng)絡到低價位的多路接線都可以使用CAN。在汽車電子行業(yè)里，使用CAN連接發(fā)動機控制單元、傳感器、防剎車系統(tǒng)、等等，其傳輸速度可達1Mbit/s。同時，可以將CAN安裝在卡車本體的電子控制系統(tǒng)里，諸如車燈組、電氣車窗等等，用以代替接線配線裝置。

技術規(guī)范的目的是為了在任何兩個CAN儀器之間建立兼容性?？墒?，兼容性有不同的方面，比如電氣特性和數(shù)據(jù)轉換的解釋。為了達到設計透明度以及實現(xiàn)靈活性，根據(jù)ISO/OSI參考模型，CAN 2.0規(guī)范細分為以下不同的層次：數(shù)據(jù)鏈路層和物理層(如圖所示)。

CAN協(xié)議分層結構和功能

邏輯鏈路控制子層(LLC)的作用范圍如下：

為遠程數(shù)據(jù)請求以及數(shù)據(jù)傳輸提供服務。

確定由實際要使用的LLC子層接收哪一個報文。

為恢復管理和過載通知提供手段。

MAC子層的作用主要是傳送規(guī)則，也就是控制幀結構、執(zhí)行仲裁、錯誤檢測、出錯標定、故障界定。位定時的一些普通功能也可以看作是MAC子層的一部分。

物理層的作用是在不同節(jié)點之間根據(jù)所有的電氣屬性進行位的實際傳輸。

CAN具有以下的屬性：

報文的優(yōu)先權

保證延遲時間

設置靈活

時間同步的多點接收

系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的連貫性

多主機

錯誤檢測和錯誤標定

只要總線一處于空閑，就自動將破壞的報文重新傳輸

將節(jié)點的暫時性錯誤和永久性錯誤區(qū)分開來，并且可以自動關閉由OSI參考模型分層CAN結構的錯誤的節(jié)點。

依據(jù)ISO/OSI參考模型的層結構具有以下功能：

物理層定義信號是如何實際地傳輸?shù)?，因此涉及到位時間、位編碼、同步的解釋。技術規(guī)范沒有定義物理層的驅動器/接收器特性，以便允許根據(jù)它們的應用，對發(fā)送媒體和信號電平進行優(yōu)化。

MAC子層是CAN協(xié)議的核心。它把接收到的報文提供給LLC子層，并接收來自LLC子層的報文。MAC子層負責報文分幀、仲裁、應答、錯誤檢測和標定。MAC子層也被稱作故障界定的管理實體監(jiān)管。此故障界定為自檢機制，以便把永久故障和短時擾動區(qū)別開來。

LLC子層涉及報文濾波、過載通知、以及恢復管理。