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报文的传输原理你了解吗

2019-04-25 14:50 次阅读

CAN总线通讯是我们每天都会使用的工业通讯总线,工程师更多的是关注报文是否能够正常接收,解析结果是否正确。却忽略了CAN总线的报文是怎么产生以及收发的,所以遇到通讯异常的问题时就会无从下手。那么这篇文章将会带您快速了解报文的传输原理。 

一、 节点通讯的原理

报文的传输原理你了解吗

图1  CAN节点示意图

如图1所示是一个CAN节点的示意图,整体包括了CAN收发器、CAN控制器和MCU。我们以节点发送报文为例,当我们使用上位机软件发送一段报文时,报文会通过MCU发送给CAN控制器。CAN控制器将这段报文解析成逻辑信号后,再发送给CAN收发器。CAN收发器根据CAN-bus标准将接收到的逻辑信号转换成电信号,再通过CAN_H和CAN_L两根总线将电信号传到总线上的其他节点上。

简单说就是MCU将报文发送给控制器,控制器将报文转换成符合规范的CAN报文后,通过CAN收发器以电信号的形式在总线上进行传输。

二、 电平是如何转换成逻辑?

报文的传输原理你了解吗

图2  CAN-bus信号电平

如图2所示,CAN总线使用的是双线差分信号,所以分为CAN_H和CAN_L两根总线,根据两根总线之间电压的差值大小来判断其显隐性。而线缆上传输的电平信号只有两种可能,分别为显性电平和隐性电平,其中显性电平代表逻辑 0,隐性电平代表逻辑 1。

当接受到报文时,首先就要通过CAN收发器将电信号转换成逻辑信号。根据图3所示的ISO11898高速CAN电平标准进行判断,但是线路上经常会受到各种干扰,为了保证传输的稳定性。所以差分电平小于0.5V就是隐性电平代表逻辑1,差分电平大于0.9V就是显性电平代表逻辑0。

报文的传输原理你了解吗

图3  ISO11898高速CAN电平

三、 逻辑信号如何转换成报文?

CAN控制器是CAN-bus设备的核心元件,集成了CAN规范中数据链路层的全部功能,能够自动完成CAN-bus协议的解析。

当CAN收发器将逻辑信号传送给CAN控制器后,CAN控制器会将逻辑信号转换成符合CAN规范的CAN帧。而CAN帧的类型包括了数据帧、远程帧、帧间空间、错误帧和超载帧。

报文的传输原理你了解吗

图 4  标准帧格式

以最常见的数据帧为例,图4就是标准帧的格式,包括了帧起始、仲裁场、控制场、数据场等。

报文的传输原理你了解吗

图5  报文解析实例

图5就是报文解析的实例,当接受到对应的逻辑信号后,CAN控制器就会根据规定的CAN帧格式进行解析,并将报文发给MCU。

四、 上位机报文显示

报文的传输原理你了解吗

图 6  上位机报文显示

如图6所示,当CAN控制器完成了CAN-bus协议的解析后,就会将报文传输到MCU中在上位机软件中进行显示。像帧起始、CRC场、ACK场这样的数据不读取,所以我们上位机软件只显示数据帧类型、帧ID和帧数据等信息。

总结:

对于CAN总线报文错误来说,百分之九十的错误都来自于物理层,而CANScope总线分析仪可以对CAN 波形与报文同步发送和接收,快速对CAN总线进行各项测试,帮助工程师们快速完成故障定位和问题排查。

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HLMP-2XXX系列灯条是矩形光源专为需要大光亮光源的各种应用而设计。这些灯条采用单列直插式封装,包含分段发光区域。绿色LED在GaP基板上使用液相GaP外延层。 特点 大而明亮,均匀的发光区域 分类为光输出 绿色分类为主导波长 优秀ON-关闭对比度 XY可堆叠 可嵌入式安装 可与面板和图例安装座一起使用 适用于图例附件的发光表面应用笔记1012 应用 作为状态指示,背光固定消息,可形成一组模拟电平指示,通常用于    仪表 ·         仪表 ·         频道指标 ·         状态指示器   消费者设备 ·      ;    家电前面板 ·         Hi-Fi /立体声设备 ·         防盗报警系统   运输 ·      ;    汽车...
发表于 07-04 11:54 2次 阅读
HLMP-2800 LED灯条

HLCP-C100 LED灯条

HLCP-X100系列灯条是矩形光源,适用于需要大光源的各种应用。这些灯条采用双列直插式配置,包含单个发光区域.AlGaAs红色LED在GaAs基板上使用双异质结AlGaAs。 特性 大而明亮,均匀的发光区域 分类为光输出 优秀的开 - 关对比 XY可堆叠 嵌入式安装 可与面板和图例安装座一起使用 适用于图例附件的发光表面应用说明1012 HLCP-X100系列专为低电流操作 应用 适合作为状态指示,背光固定消息,并且可以形成一个模拟电平指示阵列,通常用于   仪表 ·         仪表 ·         频道指标 ·         状态指示器   消费者设备 ·      ;    家电前面板 ·         Hi-Fi /立体声设备 ·         防盗报警系统   运输 ·      ; &NB...
发表于 07-04 11:54 6次 阅读
HLCP-C100 LED灯条

HLMP-2700-EF000 LED灯条

HLMP-2XXX系列灯条是矩形光源,设计用于需要大光源的各种应用。这些灯条采用单列直插式配置,包含分段发光区域.LED的pn结扩散到GaP衬底上的GaAsP外延层中。 特征 大而明亮,均匀的发光区域 分类为光输出 黄色分类为主导波长 优秀开启-OFF对比度 XY可堆叠 可嵌入式安装 可与面板和图例安装座一起使用 适用于图例附件的发光表面应用说明1012 应用 作为状态指示,背光固定消息,可形成一组模拟电平指示,通常用于    仪表 ·         仪表 ·         频道指标 ·         状态指示器   消费者设备 ·      ;    家电前面板 ·         Hi-Fi /立体声设备 ·         防盗报警系统   运输 ·      ;    汽...
发表于 07-04 11:53 10次 阅读
HLMP-2700-EF000 LED灯条

HLMP-2755 LED灯条

HLMP-2XXX系列灯条是矩形光源,设计用于需要大光源的各种应用。这些灯条采用双列直插式配置,包含单个发光区域.LED的pn结扩散到GaP衬底上的GaAsP外延层中。 特征 大而明亮,均匀的发光区域 分类为光输出 黄色分类为主导波长 优秀开启-OFF对比度 XY可堆叠 可嵌入式安装 可与面板和图例安装座一起使用 适用于图例附件的发光表面应用说明1012 应用 作为状态指示,背光固定消息,可形成一组模拟电平指示,通常用于    仪表 ·         仪表 ·         频道指标 ·         状态指示器   消费者设备 ·      ;    家电前面板 ·         Hi-Fi /立体声设备 ·         防盗报警系统   运输 ·      ;    汽...
发表于 07-04 11:53 11次 阅读
HLMP-2755 LED灯条

HLMP-2700 LED灯条

HLMP-2XXX系列灯条是矩形光源,设计用于需要大光源的各种应用。这些灯条采用单列直插式配置,包含分段发光区域.LED的pn结扩散到GaP衬底上的GaAsP外延层中。 特征 大而明亮,均匀的发光区域 分类为光输出 黄色分类为主导波长 优秀开启-OFF对比度 XY可堆叠 可嵌入式安装 可与面板和图例安装座一起使用 适用于图例附件的发光表面应用说明1012 应用 作为状态指示,背光固定消息,可形成一组模拟电平指示,通常用于    仪表 ·         仪表 ·         频道指标 ·         状态指示器   消费者设备 ·      ;    家电前面板 ·         Hi-Fi /立体声设备 ·         防盗报警系统   运输 ·      ;    汽...
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HLMP-2700 LED灯条

HLMP-2600 LED灯条

HLMP-2XXX系列灯条是矩形光源,设计用于需要大光源的各种应用。这些灯条采用单列直插式配置,包含分段发光区域.LED的pn结扩散到GaP衬底上的GaAsP外延层中。 特点 大而明亮,均匀的发光区域 分类为光输出 优秀的开 - 关对比 XY可堆叠 可嵌入式安装 可与面板和图例安装座一起使用 适用于图例附件的发光表面应用说明1012 应用程序 作为状态指示,为固定消息提供背光,并且可以形成一组模拟电平指示,通常用于   仪表 ·         仪表 ·         频道指标 ·         状态指示器   消费者设备 ·      ;    家电前面板 ·         Hi-Fi /立体声设备 ·         防盗报警系统   运输 ·      ;    汽车仪表板 ·...
发表于 07-04 11:53 8次 阅读
HLMP-2600 LED灯条

HLMP-2755-EF000 LED灯条

HLMP-2XXX系列灯条是矩形光源,设计用于需要大光源的各种应用。这些灯条采用双列直插式配置,包含单个发光区域.LED的pn结扩散到GaP衬底上的GaAsP外延层中。 特征 大而明亮,均匀的发光区域 分类为光输出 黄色分类为主导波长 优秀开启-OFF对比度 XY可堆叠 可嵌入式安装 可与面板和图例安装座一起使用 适用于图例附件的发光表面应用说明1012 应用 作为状态指示,背光固定消息,可形成一组模拟电平指示,通常用于    仪表 ·         仪表 ·         频道指标 ·         状态指示器   消费者设备 ·      ;    家电前面板 ·         Hi-Fi /立体声设备 ·         防盗报警系统   运输 ·      ;    汽...
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HLMP-2755-EF000 LED灯条

HLCP-D100 LED灯条

HLCP-X100系列灯条是矩形光源,适用于需要大光源的各种应用。这些灯条配置为单列直插,包含分段发光区域.AlGaAs红色LED在GaAs衬底上使用双异质结AlGaAs。 特性 大而明亮,均匀的发光区域 分类为光输出 优秀的开 - 关对比 XY可堆叠 嵌入式安装 可与面板和图例安装座一起使用 适用于图例附件的发光表面应用说明1012 HLCP-X100系列专为低电流操作 应用 作为状态指示,背光固定消息,可以形成一个模拟电平指示阵列,通常用于   仪表 & middot;         仪表 ·         频道指标 ·         状态指示器   消费者设备 ·      ;    家电前面板 ·         Hi-Fi /立体声设备 ·         防盗报警系统   运输 ·      ;  &NB...
发表于 07-04 11:51 12次 阅读
HLCP-D100 LED灯条

HDSP-2179 用于军事应用的八个字符5.0毫米(0.2英寸)玻璃/陶瓷智能5 x 7字母数字显示器

HDSP-2179(橙色)是八位数,5x7点阵,字母数字显示。 5.0毫米(0.2英寸)高的字符包装在标准的7.64毫米(0.3英寸)32针DIP中。板载CMOS IC能够解码存储在ROM中的128个ASCII。另外,16个可编程符号可以存储在板载RAM中。七种亮度等级提供了调整显示强度和功耗的多功能性。 特性 宽工作温度范围-55°C至85°C 智能字母数字显示 板载CMOS IC 内置RAM ASCII解码器 LED驱动电路 128 ASCII字符集 16个用户可定义字符可编程特性 单个字符闪烁全显示闪烁多电平调光和消隐自检清除功能 读/写能力全TTL兼容性可用于夜视照明应用分类用于发光强度优异的ESD保护波峰可焊接 XY可堆叠...
发表于 07-04 11:21 18次 阅读
HDSP-2179 用于军事应用的八个字符5.0毫米(0.2英寸)玻璃/陶瓷智能5 x 7字母数字显示器

BCM81330 16nm八路56-Gb / s PAM-4双工背板PHY

Broadcom® BCM81330是一款单芯片,低功耗脉冲幅度调制(PAM-4)PHY。它集成了均衡器和重定时器功能,支持8个全双工,56 Gb / s端口,用于背板应用。在八进制56-Gb / s模式下,BCM81330支持双工8次和次数; 56-Gb / s PAM-4至8次; 56-Gb / s PAM-4用于在织物/线卡中驱动Long Reach(LR) (30 dB)背板。   BCM81330还支持多种标准/线速率,包括PAM-4和非归零(NRZ)。 BCM81330提供前向纠错(FEC)支持。片上时钟合成由单个低成本156.25 MHz参考时钟通过高频,低抖动锁相环(PLL)执行。通过直接与相应的输入数据流同步,在设备上执行单个时钟恢复。   BCM81330采用16-nm CMOS技术设计,提供低电平时钟恢复功能。电源解决方案,带集成交流耦合电容器。 BCM81330可提供19毫米的时间; 19毫米,1.0毫米间距,324球BGA,符合RoHS标准的封装。 功能 •线路侧接口支持背板通道(30 dB插入损耗)和高性能接收器均衡功能。主机端接口符合CEI-28G / 56G-LR规范,支持LR  30-dB信道•支持FEC,可绕过•在PAM-4和NRZ中支持多种标准/线路费用•...
发表于 07-04 10:22 30次 阅读
BCM81330 16nm八路56-Gb / s PAM-4双工背板PHY

IP67现场总线IO的详细资料介绍

本文档的主要内容详细介绍的是IP67现场总线IO的详细资料免费下载。
发表于 07-04 08:00 80次 阅读
IP67现场总线IO的详细资料介绍

STM32硬件IIC接口的特性及功能解析

多主机功能:该模块既可做主设备也可做从设备 主设备功能 C地址检测 产生和检测7位....
发表于 07-02 16:00 357次 阅读
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HPI接口的工作模式以及与上位主机的连接方式解析

HPI 接口是TI 为处理器之间直接互连通讯定义的一种异步接口,大多数TI DSP 芯片上都有HPI....
发表于 07-01 09:14 271次 阅读
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基于PF协议的智能传感器及现场总线技术的发展研究

实际上现场总线控制系统就是以现场总线技术为核心,以基于现场总线的智能I/O或智能传感器、智能仪表为控....
发表于 06-30 11:12 147次 阅读
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采用I2C总线实现MPU6050模块功能

一直想自己做个四轴飞行器,却无从下手,终于狠下决心,拿出尘封已久的MPU6050模块,开始摸索着数据....
发表于 06-30 10:17 273次 阅读
采用I2C总线实现MPU6050模块功能

PCI总线的扫描流程详细资料说明

从开始到现在,与PCI总线已经相处很长一段时间了,以前从来没有认真的去分析一下它的扫描过程,只知道这....
发表于 06-27 16:56 95次 阅读
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74LS245总线收发器介绍

收发器使用背靠背三态缓冲器将不同设备连接到共用通信总线,双向共享数据。
的头像 模拟对话 发表于 06-23 10:48 699次 阅读
74LS245总线收发器介绍

嵌入式开发者必备的基础硬件知识

做嵌入式系统开发,经常要接触硬件。做嵌入式开发对数字电路和模拟电路要有一定的了解。这样才能深入的研究....
发表于 06-18 17:02 234次 阅读
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微机的总线技术详细资料说明

总线是一组信号线的集合,是一种在各模块间传送信息的公共通路。在微型计算机系统中,利用总线实现芯片内部....
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详解usb枚举流程

连接了设备的 HUB 在 HOST 查询其状态改变端点 时返回对应的 bitmap,告知HOST 某....
发表于 06-16 10:55 313次 阅读
详解usb枚举流程

详解SPI总线协议与时序图

SPI,是英语Serial Peripheral Interface的缩写,顾名思义就是串行外围设备....
发表于 06-16 10:42 385次 阅读
详解SPI总线协议与时序图

CAN总线源代码的C语言资料免费下载

本文档的主要内容详细介绍的是CAN总线源代码的C语言资料免费下载。
发表于 06-13 08:00 171次 阅读
CAN总线源代码的C语言资料免费下载

一文看懂嵌入式总线技术的原理和分类及技术指标

总线(Bus)是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,它是由导线组成的传输线束,按照计算机所....
发表于 06-12 17:07 195次 阅读
一文看懂嵌入式总线技术的原理和分类及技术指标

SN74LVC646A 具有三态输出的八路总线收发器和寄存器

SN54LVC646A八路总线收发器和寄存器设计用于2.7 V至3.6 VVCC操作,SN74LVC646A八路总线收发器和寄存器设计用于1.65V至3.6VVCC操作。 这些器件由总线收发器电路,D型触发器和控制电路组成用于直接从输入总线或内部寄存器多路传输数据。 A或B总线上的数据在适当时钟(CLKAB或CLKBA)输入的低到高转换时被输入寄存器。图1显示了使用?? LVC646A器件执行的四种基本总线管理功能。 输出使能(OE)和方向控制(DIR)输入控制收发器功能。在收发器模式下,高阻抗端口的数据存储在任一寄存器或两者中。 选择控制(SAB和SBA)输入可以复用存储的和实时(透明模式)数据。当OE \低时,DIR确定哪个总线接收数据。在隔离模式(OE \ high)中,A数据存储在一个寄存器中,B数据可以存储在另一个寄存器中。 当禁用输出功能时,输入功能仍然有效,并且可以用于存储和传输数据。一次只能驱动两条总线A或B中的一条。 输入可以从3.3 V或5 V器件驱动。此功能允许在混合的3.3 V /5 V系统环境中将这些器件用作转换器。 这些器件完全指定用于部分断...
发表于 10-09 17:08 52次 阅读
SN74LVC646A 具有三态输出的八路总线收发器和寄存器

SN74HCT652 具有三态输出的八路总线收发器和寄存器

 HCT652器件由总线收发器电路,D型触发器和控制电路组成,用于直接从数据中复用数据传输总线或从内部存储寄存器。提供输出使能(OEAB和OEBA \)输入以控制收发器功能。提供选择控制(SAB和SBA)输入以选择实时或存储的数据传输。低输入电平选择实时数据;高输入级别选择存储的数据。图1显示了可以使用这些器件执行的四种基本总线管理功能。 A或B数据总线上的数据或两者都可以存储在内部D型触发器中无论选择控制端子还是输出控制端子,在适当的时钟(CLKAB或CLKBA)端子上都会发生从低到高的跳变。当SAB和SBA处于实时传输模式时,通过同时启用OEAB和OEBA \,可以在不使用内部D型触发器的情况下存储数据。在此配置中,每个输出都会增强其输入。当两组总线的所有其他数据源都处于高阻态时,每组总线保持最后状态。 为确保上电或断电期间的高阻态,OEBA \应通过上拉电阻连接到VCC,OEAB应通过下拉电阻连接到GND;电阻的最小值由驱动器的电流吸收/电流源能力决定。 特性 工作电压范围4.5 V至5.5 V 低功耗,80-μA...
发表于 10-09 17:06 36次 阅读
SN74HCT652 具有三态输出的八路总线收发器和寄存器