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CAN总线的特点:
1、多主控制
在总线空闲时,所有单元都可以开始发送消息(多主控制);
最先访问总线的单元获得发送权(辨别方式:“CSMA/CA方式”);
多个单元同时开始发送时,发送高优先级ID消息的单元可获得发送权;
2、消息的发送
在can协议中,所有消息都是
can总线协议概述:
CAN是Controller Area Network的缩写,由德国博世公司开发;CAN通过ISO11891以及ISO11519进行了标准化;
以固定格式发送。总线空闲时,所有与总线相连的单元都可以开始发送新消息。两个以上的单元同时开始发送消息时,根据标识符(ID)决定优先级。ID并不是表示发送消息的目的地址,而是表示访问总线的消息优先级。两个以上的单元同时开始发送消息时,对各消息ID的每个位进行逐个仲裁比较,仲裁获胜(优先级最高)的单元继续发送消息,仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作;
3、系统的柔软性
与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息,因此在总线上增加单元时,连接在总线上的其他单元的软硬件及应用层都不需要改变;
4、通信速度
根据整个网络的规模,可设定适合的通信速度。最高1Mbps;
在同一网络中,所有单元必须设定成统一通信速度,即使有一个单元的的通信速度与其他的不一样,此单元也会输出错误信号,妨碍整个网络的通信,不同网络间则可以有不同的通信速度;
5、远程数据请求
可通过发送“遥控帧”,请求其他单元发送数据;
6、错误检测功能(错误通知功能、错误恢复功能)
所有的单元都可以检测错误(错误检测功能)
检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元(错误通知功能)
正在发生消息的单元一旦检测出错误,会强制结束当前的发送。强制结束发送的单元会不断反复地重新发送此消息直到成功发送(错误恢复功能);
7、故障封闭
CAN可以判断出错误的类型是总线上暂时的数据错误(如外部噪声)还是持续数据错误(如单元内部故障、驱动器错误)。由此功能,当总线上发送持续错误时,可能引起此故障的单元从总线上隔离出去;
8、连接
CAN总线是可同时连接多个单元的总线。可连接的单元总数理论上是没有限制的。但实际上可连接的单元数受总线上的时间延迟及电气负载的限制。降低通信速度,可连接的单元数增加,提高通信速度,则可连接的单元数减少;
CAN总线协议:
CAN总线涵盖了OSI规定的传输层、数据链路层、物理层;
物理层:
决定了位编码方式(NRZ编码,6个位插入填充位),位时序(位时序、位的采样)、同步方式(根据同步段ss实现同步,并具有再同步功能);但具体的说:信号电平,通信速度,采样点,驱动器和总线的电气特点,连接器的形态都没有定义,需要用户自行确定;
传输层:
定义了再发送控制;
数据链路层:
数据链路层分LLC(逻辑链路控制 Logic Link control)子层 和MAC(媒介访问控制Media access control)子层;
LLC子层,执行接收消息选择(点到点、广播、组播)、过载通知(通知接收准备尚为完成)、错误恢复功能(再次发送);
MAC层: 进行数据帧化(4种帧类型),连接方式控制(竞争方式),消息仲裁(ID仲裁),故障扩散抑制(自动识别暂时错误和持续错误,排除故障节点),错误通知(CRC错误、填充位错误、位错误、ACK错误、格式错误),错误检测,应答方式(ACK, NACK),通信方式(半双工)等设置;
MAC子层是CAN协议的核心,数据链路层的功能是将物理层的信号组成有意义的消息,并提供传送错误控制等传输控制的流程。数据链路层的功能通常是在CAN控制器的硬件中执行;
帧的概念:
数据帧:用于发送单元想接收单元传送数据的帧;
遥控帧(请求帧): 用于接收单元向具有相同ID的发送单元请求数据的帧;
错误帧:用于当检测出错误时向其它单元通知错误的帧;
过载帧:用于接收单元通知 其尚未做好接收准备的帧;
帧间隔:用于将数据帧及遥控帧与前面的帧分离开来的帧;没有实际意义
数据帧和遥控帧 都有标准格式和扩展格式两种格式。标准格式有11个位的标识符(Identifier,以后称ID),扩展格式有29个位的ID;
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