CAN總線協(xié)議基礎(chǔ)概念知識

1．CAN協(xié)議

1.1 幀類型

通訊時使用下面5個類型的幀：

數(shù)據(jù)幀

遙控幀

錯誤幀

過載幀

幀間空隙

在所有這些幀中，數(shù)據(jù)幀和遙控幀由用戶設(shè)置，而其它幀則由CAN硬件設(shè)置。

數(shù)據(jù)和遙控幀有兩種格式：標(biāo)準(zhǔn)和擴展格式。標(biāo)準(zhǔn)格式有11bit的ID，而擴展格式則是29bit的ID。

每個幀的用處見表6，每個幀的結(jié)構(gòu)見圖10到圖14

表6 幀類型和每種類型幀的作用

1.2 數(shù)據(jù)幀

數(shù)據(jù)幀由發(fā)送單元使用，用來發(fā)送信息給接收單元，這是用戶操作的基本幀。

數(shù)據(jù)幀有7個域組成。圖15顯示了數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)。

（1）幀開始（SOF）：這個域表示數(shù)據(jù)幀的開始。

（2）仲裁域：這個域表示一個幀的優(yōu)先級

（3）控制域：這個域表示保留位和數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)

（4）數(shù)據(jù)域：這是數(shù)據(jù)內(nèi)容，0-8個字節(jié)的數(shù)據(jù)能被發(fā)送

（5）CRC域：這個域用于檢查幀的傳輸錯誤。

（6）ACK域：是對幀已經(jīng)被正常接收的一個證實。

（7）幀結(jié)束：指示數(shù)據(jù)幀結(jié)束

（1）幀開始（SOF），對標(biāo)準(zhǔn)的或擴展的格式都是一樣的。它指示一幀的開始，由1bit的顯性位組成。

顯性電平和隱性電平：

總線上的電平有顯性電平和隱性電平兩種。

總線上執(zhí)行邏輯上的線“與”時，顯性電平的邏輯值為“0”，隱性電平為“1”。

“顯性”具有“優(yōu)先”的意味，只要有一個單元輸出顯性電平，總線上即為顯性電平，并且，“隱性”具有“包容”的意味，只有所有的單元都輸出隱性電平，總線上才為隱性電平。（顯性電平比隱性電平更強）

（2）仲裁域，這個域表示數(shù)據(jù)的優(yōu)先級別。這個域的結(jié)構(gòu)，對標(biāo)準(zhǔn)和擴展的格式是有差別的。

注1：關(guān)于ID：

標(biāo)準(zhǔn)格式的ID有11bit，從ID28到ID18被依次發(fā)送，禁止高7位全為隱性。（禁止設(shè)定：ID=1111111xxxx）。這樣總共有（2048-16）個ID能被使用。

擴展格式的ID有29個bit?；綢D從ID28到ID18，擴展ID由ID17到ID0表示，基本ID和標(biāo)準(zhǔn)格式ID相同，禁止高7bit全都為隱性，（禁止設(shè)定：基本ID=1111111xxxx）。這樣總共有（2048-16）個ID能被使用。

在任何情況下，總線上不可能有多個設(shè)備在同一時刻使用同一個ID傳輸數(shù)據(jù)幀。

（3）控制域，占6個bit，指示要傳輸信息的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，這個域的結(jié)構(gòu)，對標(biāo)準(zhǔn)和擴展的格式是有差別的。如圖18所示

注1：保留位（r0，r1），保留位必須以顯性電平傳送，然而，在接收側(cè)可以接收顯性、隱性集任意組合的電平。

注2：數(shù)據(jù)長度碼（DLC），數(shù)據(jù)長度碼與數(shù)據(jù)的字節(jié)對應(yīng)關(guān)系見表7所示。數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)必須是0-8個字節(jié)，但接收方對DLC=9-15的情況并不視為錯誤。

（4）數(shù)據(jù)域，對標(biāo)準(zhǔn)的或擴展的格式都是一樣的。這個域是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，可以是0到8個字節(jié)，字節(jié)數(shù)載控制域中指明。數(shù)據(jù)輸出開始于MSB。如圖19所示：

（5）CRC域，對標(biāo)準(zhǔn)的或擴展的格式都是一樣的。這個域用來檢查幀是否有傳輸錯誤，它由15bit CRC碼和一個bitCRC定界符（delimiter）（separating bit分隔bit）