项目二 汽车CAN总线技术基本原理（任务二CAN数据链路层基本原理).pptxVIP

规范计算机网络数据帧的协议是TCP/IP等，CAN网络的规范协议则是CAN2.0。;图2-6CAN标准消息帧结构;扩展格式的消息帧由CAN2.0B协议规定，具体帧结构如图所示。它有29位标识符，后18位专用于标记CAN2.0B的消息帧。;CAN的消息帧按照其用途可分为数据帧、远程帧、错误帧、过载帧和帧间隔等五种。

数据帧:用于发送节点向接收节点传输数据；

远程帧:用于接收节点向发送节点请求发送数据；

错误帧:用于当某个节点检测到总线上有错误时，向其它节点通知出错，停止这些帧的接收和发送；

过载帧:用于接收节点向发送节点通知，自己还没有做好接收数据的准备，延迟下一个帧的发送时间；

帧间隔:用于将数据帧及遥控帧与前面的帧分离开来。

;1、数据帧;帧起始的值是“0”，在总线上输出显性电平。总线空闲时，状态为“1”，即隐性电平。只持续一个位数的时间周期。

当一个节点要发送数据时，它先检测总线上有没有数据发送，若持续一定时间总线上都是隐性电平，则它开始发送数据。

发送的第一位数据就是帧起始，一位显性电平，总线上的其它节点检测到总线上出现显性电平“0”时，就知道有节点要发送数据，大家就以总线电平从“1”变为“0”的那个时刻为基准，同步自己的接收系统，开始接收数据。;（2）仲裁场（ArbitrationField）;RTR（远程传输请求）位：该位为显性电平“0”时，说明这一帧为数据帧；为“1”时，说明这一帧为远程帧。;（3）控制场（ControlField）;表2.41DLC的含义;由于标准帧有可能和扩展帧同时出现在CAN2.0B的网络中，所以对于总线上的其它节点而言需要根据前三场信息判断这一帧是扩展帧还是标准帧，是数据帧还是远程帧。;首先我们仔细研究图4.12。;具体判断规则见表4.5。;（4）数据场（DateField）;（5）CRC场（CRCField）;这里CAN2.0所采用的循环冗余检验多项式为：;（6）应答场（ACKField）;（7）帧结束（EOF，EndOfFrame）;2、远程帧;3、错误帧;(2)错误界定符;当一个主动节点检测到主动错误时，就向总线发送主动错误标志，连续6个显性电平“000000”。

所有其他的节点检测到这个错误后，同时开始向总???发送主动错误“000000”标志。

总线上检测到的结果就是把各个单独节点发送的不同的错误标志叠加在一起构成的一个显性电平序列，总长度最小为6个位，最大为12个位。;当一个被动节点检测到错误时，它就会试图向总线发送被动错误标志。其实这个被动节点要做的工作只是等待，等到6个连“1”或6个连“0”。

如果是6个连“1”，可以理解为这6个连“1”就是本节点发出的。

如果是6个连“0”，可以理解为本节点发送的6个连“1”被主动节点发送的6个连“0”所覆盖。;无论是被动还是主动节点，当错误标志传送完以后，检测总线，直到检测出一位的隐性电平“1”时，表明所有主动错误标志发送完毕。

然后所有节点就开始发送7位以上的隐性电平“1”。同检测到的那个“1”合起来，就构成了错误界定符，即8个连续的隐性电平。;4、过载帧

接收节点通知发送节点，自己尚未完成接收准备过程。;5、帧间隔;几个节点同时发送数据时出现冲突，CAN是怎样解？;CAN总线采用的是非破坏性按位仲裁规则:;图2-9非破坏性逐位仲裁过程示意图;节点1的ID号为11001011111，

节点2的ID号为11001111111，

节点3的ID号为11001011001。

当发送到第5位ID号时，都保持发送状态。

当节点2检测到总线上的状态和自己发送状态不一致，失去了仲裁，变为只收不发；

当节点1发送到第2位ID号时，发现总线状态与自己发送状态不符，失去仲裁，变为只收不发。

节点3最后获得总线的使用权，继续自己的消息帧的发送过程。;整个仲裁过程中，是从SOF位开始一位一位地进行仲裁的，所以称作按位仲裁。

获得总线使用权的节点3，自始至终没有感觉到自己的消息帧发送受到仲裁过程的任何影响，所以称之为非破坏性仲裁。

两者合起来称作非破坏性按位仲裁规则。;数据帧和遥控帧的仲裁过程如图2-10所示。;图2-11标准格式帧和扩展格式帧的仲裁过程示意图;CAN是怎样实现位填充的？;怎样实现位填充编码？;(1)发送单元的工作;(2)接收单元的工作;CAN是怎样处理所发现的错误的？;表2.6错误的种类;本讲结束