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CAN总线协议基础概念知识

2018年01月04日 04:34 次阅读

1.CAN协议

1.1 帧类型

通讯时使用下面5个类型的帧:

数据帧

遥控帧

错误帧

过载帧

帧间空隙

在所有这些帧中,数据帧和遥控帧由用户设置,而其它帧则由CAN硬件设置。

数据和遥控帧有两种格式:标准和扩展格式。标准格式有11bit的ID,而扩展格式则是29bit的ID。

每个帧的用处见表6,每个帧的结构见图10到图14

表6 帧类型和每种类型帧的作用

CAN总线基础知识(三)

CAN总线基础知识(三)

CAN总线基础知识(三)

CAN总线基础知识(三)

CAN总线基础知识(三)

1.2 数据帧

数据帧由发送单元使用,用来发送信息给接收单元,这是用户操作的基本帧。

数据帧有7个域组成。图15显示了数据帧的结构。

(1)帧开始(SOF):这个域表示数据帧的开始。

(2)仲裁域:这个域表示一个帧的优先级

(3)控制域:这个域表示保留位和数据字节数

(4)数据域:这是数据内容,0-8个字节的数据能被发送

(5)CRC域:这个域用于检查帧的传输错误。

(6)ACK域:是对帧已经被正常接收的一个证实。

(7)帧结束:指示数据帧结束

CAN总线基础知识(三)

(1)帧开始(SOF),对标准的或扩展的格式都是一样的。它指示一帧的开始,由1bit的显性位组成。

CAN总线基础知识(三)

显性电平和隐性电平:

总线上的电平有显性电平和隐性电平两种。

总线上执行逻辑上的线“与”时,显性电平的逻辑值为“0”,隐性电平为“1”。

“显性”具有“优先”的意味,只要有一个单元输出显性电平,总线上即为显性电平,并且,“隐性”具有“包容”的意味,只有所有的单元都输出隐性电平,总线上才为隐性电平。(显性电平比隐性电平更强)

(2)仲裁域,这个域表示数据的优先级别。这个域的结构,对标准和扩展的格式是有差别的。

CAN总线基础知识(三)

注1:关于ID:

标准格式的ID有11bit,从ID28到ID18被依次发送,禁止高7位全为隐性。(禁止设定:ID=1111111xxxx)。这样总共有(2048-16)个ID能被使用。

扩展格式的ID有29个bit。基本ID从ID28到ID18,扩展ID由ID17到ID0表示,基本ID和标准格式ID相同,禁止高7bit全都为隐性,(禁止设定:基本ID=1111111xxxx)。这样总共有(2048-16)个ID能被使用。

在任何情况下,总线上不可能有多个设备在同一时刻使用同一个ID传输数据帧。

(3)控制域,占6个bit,指示要传输信息的数据字节数,这个域的结构,对标准和扩展的格式是有差别的。如图18所示

CAN总线基础知识(三)

注1:保留位(r0,r1),保留位必须以显性电平传送,然而,在接收侧可以接收显性、隐性集任意组合的电平。

注2:数据长度码(DLC),数据长度码与数据的字节对应关系见表7所示。数据的字节数必须是0-8个字节,但接收方对DLC=9-15的情况并不视为错误。

CAN总线基础知识(三)

(4)数据域,对标准的或扩展的格式都是一样的。这个域是传输的数据,可以是0到8个字节,字节数载控制域中指明。数据输出开始于MSB。如图19所示:

CAN总线基础知识(三)

(5)CRC域,对标准的或扩展的格式都是一样的。这个域用来检查帧是否有传输错误,它由15bit CRC码和一个bitCRC定界符(delimiter)(separaTIng bit分隔bit)

CAN总线基础知识(三)

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虽然随着技术的发展,现代的数字芯片已经集成了越来越多的功能,但是对于稍微复杂一点的系统来说,很多时候...

发表于 2017-11-15 16:16 224次阅读
对并行总线与串行总线两大类总线的分析

CAN运用了解和指南

这是我为公司写的一个关于CAN总线的入门文章,对全面理解CAN总线特性很有帮助,拿出来分享给大家。 ...

发表于 2017-11-15 15:48 334次阅读
CAN运用了解和指南

工业以太网与现场总线技术各自优缺点和应用

随着“工业4.0”战略的展开,计算机技术、通讯技术、IT技术的发展已经渗入到工控领域,其中最主要的表...

发表于 2017-11-15 15:44 678次阅读
工业以太网与现场总线技术各自优缺点和应用

AHB总线应用教程

AHB总线规范是AMBA总线规范的一部分,AMBA总线规范是ARM公司提出的总线规范,被大多数So...

发表于 2017-11-15 12:33 344次阅读
AHB总线应用教程

AMBA总线AHB、APB、AXI性能对比分析及...

AMBA (Advanced Microcontroller Bus Architecture) 高...

发表于 2017-11-15 12:26 409次阅读
AMBA总线AHB、APB、AXI性能对比分析及...

线性拓扑结构CAN总线布线规范

线性拓扑是CAN总线布线规范中最为常见的,如果采用了线性拓扑中的“T”型分支连接,按规定分支长度是不...

发表于 2017-11-15 08:31 2992次阅读
线性拓扑结构CAN总线布线规范

can终端电阻的作用

CAN,全称为Controller Area Network,即控制器局域网,是国际上应用最广泛的现...

发表于 2017-11-09 19:08 557次阅读
can终端电阻的作用

spi是什么spi检测是什么意思

SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。SPI,是一种...

发表于 2017-11-09 10:01 812次阅读
spi是什么spi检测是什么意思

lpc总线规范详解

所谓总线(Bus),是指计算机设备和设备之间传输信息的公共数据通道。总线是连接计算机硬件系统内多种设...

发表于 2017-11-03 12:03 561次阅读
lpc总线规范详解

SPI总线有四种工作方式,哪几种最为广泛

SPI总线有四种工作方式(SP0, SP1, SP2, SP3),其中使用的最为广泛的是SPI0和S...

发表于 2017-10-25 06:44 5146次阅读
SPI总线有四种工作方式,哪几种最为广泛

基于船舶机舱智能监控系统的研究

CAN总线是一种串行通信协议,具有较强的抗干扰能力,可以应用在电磁噪声比较大的场合。为了保证船舶动力...

发表于 2017-10-19 16:24 330次阅读
基于船舶机舱智能监控系统的研究

Microchip宣布提供业界第一款外部CAN灵...

Microchip日前宣布,开始提供业界第一款外部CAN灵活数据速率(CAN FD)控制器。采用MC...

发表于 2017-10-19 06:31 8910次阅读
Microchip宣布提供业界第一款外部CAN灵...

CAN FD是什么?

随着汽车电子、工业自动化的蓬勃发展,CAN总线上的设备数量、数据量都大大增加,给CAN总线带来的极大...

发表于 2017-10-18 17:38 3850次阅读
CAN FD是什么?

串行外围设备接口应用及设计详解

SPI 规定了两个 SPI 设备之间通信必须由主设备 (Master) 来控制次设备 (Slave)...

发表于 2017-10-16 08:58 2737次阅读
串行外围设备接口应用及设计详解

如何通过CAN的HUB来实现3个CAN节点的环形...

总线式的网络通信有缺点:只能够一条直线或曲线,不能够开叉,不能够环形闭合。开叉布线的问题可以通过加H...

发表于 2017-10-05 18:36 647次阅读
如何通过CAN的HUB来实现3个CAN节点的环形...

CAN中继器常犯的错误设计

CAN中继器是大型CAN网络中经常用到的设备,它可以延长传输距离,改变拓扑结构和隔离干扰,但也增加了...

发表于 2017-09-24 06:21 5251次阅读
CAN中继器常犯的错误设计