can總線的示波器檢測方法

stm32的can總線是在APB1上的，stm32f10x的主頻是72Mhz，can外設(shè)時(shí)鐘是36Mhz，stm32f2xx的主頻是120Mhz，can外設(shè)時(shí)鐘是30Mhz。。。

STM32 APB1和APB2區(qū)別：

APB2負(fù)責(zé)AD，I/O，高級TIM，串口1。

APB1負(fù)責(zé)DA，USB，SPI，I2C，CAN，串口2345，普通TIM

can總線電氣特性

做一想要從車上測出can總線上的數(shù)據(jù)還不太容易。

于是我首先使用示波器（我使用的示波器型號是TDS 220）來找出汽車上can總線的接口，然后測出can總線的波特率，測量波特率的步驟如下：

1、將示波器的兩個接口（接地和探頭）分別接在can總線的兩條線（CAN_H和CAN_L）上，
這里需要注意如果CAN線上需要接一個120歐姆的負(fù)載電阻，否則波形是不規(guī)整方波，
接上負(fù)載之后才是規(guī)整的方波。

2、此時(shí)如果can線上有數(shù)據(jù)，則會在示波器上顯示出方波如圖1所示。（這里使用示波器的RUN/STOP按鈕捕捉波形）

圖1

2、但是此時(shí)因?yàn)槭静ㄆ黠@示的數(shù)據(jù)太多還無法讀取單個脈沖的周期，
所以需要調(diào)節(jié)示波器的X軸的每格所代表的周期（調(diào)節(jié)SEC/DIV旋鈕）
然后使用RUN/STOP按鈕重新捕捉波形得到圖2所示的波形，

圖2

3、最后將圖2中寬度較小的脈沖再次放大（調(diào)節(jié)SEC/DIV）直到圖3所示，這時(shí)每格代表1us
可以看到這個脈沖跨度為8us

圖3

所以最終得到該can總線的波特率為1s/8us=125K

在車輛電子網(wǎng)絡(luò)中，CAN總線是一個重要的協(xié)議。它具有一個高達(dá)1兆bit的比特率， 并提供簡單的微處理器網(wǎng)絡(luò)，這需要用到一種被稱為CAN控制器的專用CAN總線芯片叫做CAN控制器。

CAN的數(shù)據(jù)傳輸報(bào)文就是數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀允許有一個比較長的ID，所以稱為可擴(kuò)展幀。

適用于某些應(yīng)用中的，但不是用于汽車中的是遠(yuǎn)程幀。遠(yuǎn)程幀允許一個節(jié)點(diǎn)響應(yīng)一個特定的ID。

CAN功能是非常齊全的。這意味著它不僅僅發(fā)現(xiàn)很多的錯誤，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化傳輸或者節(jié)點(diǎn)自動關(guān)閉。

CAN使用比特流來通過接收器到發(fā)射器。為了適合于特定的位次序，CAN必須使用位填充。位填充在傳統(tǒng)示波器上對CAN波形進(jìn)行解碼很困難。

CAN是一個數(shù)據(jù)鏈接層。有三種正在使用的物理層來對CAN進(jìn)行信號的電動發(fā)射。

在使用CAN總線的某些地方，可能用FlexRay或者LIN更合適。

CAN總線的詳細(xì)說明書：can2spec.pdf

一個CAN總線的數(shù)據(jù)幀

CAN總線數(shù)據(jù)幀

CAN總線數(shù)據(jù)幀在CAN上運(yùn)作。CAN的整個過程實(shí)質(zhì)上是在網(wǎng)絡(luò)控制器之間發(fā)送數(shù)據(jù)，這就需要數(shù)據(jù)幀來實(shí)現(xiàn)這個功能了。

數(shù)據(jù)幀是以一個單一的SOF（起始幀）位開始的，跟著就是CAN標(biāo)識符。CAN標(biāo)識符是用來標(biāo)識報(bào)文和接下來的節(jié)點(diǎn)報(bào)文。標(biāo)識符可以有11位長或者是29位長，這主要是根據(jù)保留位的狀態(tài)來決定。

CAN數(shù)據(jù)幀以一個SOF位開始，跟著就是ID位

在CAN標(biāo)識符之后，有一個數(shù)據(jù)段，數(shù)據(jù)段是以一個數(shù)據(jù)長度開始的。CAN數(shù)據(jù)幀能夠有0到8個字節(jié)，這樣它使用4位的編碼長度。數(shù)據(jù)字節(jié)直接跟著數(shù)據(jù)長度。

在CAN幀中數(shù)據(jù)字節(jié)跟著數(shù)據(jù)長度（DLC）

跟在數(shù)據(jù)之后是CRC。CRC是基于CAN幀的第一部分在接收器和發(fā)射器中進(jìn)行計(jì)算的。如果計(jì)算出來的結(jié)果與接收器呈現(xiàn)的結(jié)果相匹配，則說明正確接收數(shù)據(jù)。

CAN 的CRC檢查數(shù)據(jù)的完整性，同時(shí)ack表示從另一個節(jié)點(diǎn)接收

跟著CRC的是Ack 場，這個場是在所有的其他的正確接收幀的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行設(shè)置的。
Ack位后，有一段靜態(tài)時(shí)間，它稱為緊跟著一個最小的內(nèi)插幀空間的幀空間結(jié)束符。

一個CAN數(shù)據(jù)幀圖片

擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀

可擴(kuò)展標(biāo)識符CAN 幀使用29位用于辨識目的，而不是標(biāo)準(zhǔn)的CAN幀的11位。由于這個額外的ID空間增加了20位（18個ID和兩個保留位），它通常不使用于希望得到最高性能的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。

在J1939和GMLAN協(xié)議中，較大的ID分為不同的部分，每一個部分都有它的意義。比如，對于J1939和GMLAN的最低的8個ID位表明了一個字節(jié)的源地址。

單線CAN擴(kuò)展ID是有29位長（還沒有算入緩沖位）。許多系統(tǒng)設(shè)計(jì)者不使用這個ID長度，
因?yàn)樗蟊容^高的費(fèi)用

CAN總線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)幀

CAN總線遠(yuǎn)程幀是可選幀，它用于請求數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程幀沒有包含數(shù)據(jù)段，即使數(shù)據(jù)長碼位大于0。你能夠從RTR位的狀態(tài)來判決一個幀是否是遠(yuǎn)程幀（RTR=1）。遠(yuǎn)程幀通常不使用在汽車的應(yīng)用當(dāng)中。

在這個CAN L波形中顯示了一個遠(yuǎn)程幀

CAN總線錯誤

請看圖片 >

CAN總線位填充

CAN波形是一系列的位。由于在CAN總線節(jié)點(diǎn)之間沒有共享時(shí)鐘，那么對于所有的節(jié)點(diǎn)則一定有方法從波形中得到時(shí)鐘信息。因此接收器使用CAN波形轉(zhuǎn)換來使得發(fā)射器與接收器實(shí)現(xiàn)同步時(shí)鐘。

為了確保有足夠的轉(zhuǎn)換，CAN總線執(zhí)行位填充功能。位填充在連續(xù)5個相同的位之后，插入一個額外的碼流的相反位。由于填充位的出現(xiàn)要根據(jù)消息序列的容量，CAN幀的長度要根據(jù)在幀里面的數(shù)據(jù)位進(jìn)行改變。這些額外的填充位自動被接收器丟掉，因此在CAN節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用軟件中就從來不會接觸到這些填充位了。

填充位，用黃色突出，增加消耗在一個CAN報(bào)文中。這個報(bào)文有13個額外的填充位

CAN總線物理層

CAN協(xié)議介紹了1s和0s是如何使用在通訊當(dāng)中的。CAN協(xié)議沒有介紹發(fā)射1s和0s信號的電氣方法。

最普遍流行的物理層被稱為雙線物理層。這個物理層使用雙線CAN H和CAN L。這些線在不同的電壓方向（對應(yīng)著不同的信號傳輸）上傳送1或者0。

對于特定的汽車低速應(yīng)用，介紹兩個其他的物理層。它們是單線CAN和低速容錯CAN。如果有一條線路斷了。低速容錯CAN總線將會提供容錯信息。

單線CAN

單線CAN是一個物理層，它是由普通的發(fā)動機(jī)生成的。它允許CAN使用一條單線在低比特率（如33.3Kbps）的情況之下進(jìn)行通訊。同時(shí)對于閃存編程允許一個高速模式。最后，雖然很多CAN收發(fā)器僅僅提供了1或者0，但是單線仍能夠提供一個被稱為高壓模式的第三狀態(tài)。這種模式能夠使得CAN節(jié)點(diǎn)的電源管理有選擇性。

這是兩個不同的單線CAN幀。一個在高電壓模式下發(fā)送，另一個為正常電壓