CAN和DeviceNet總線

　　DeviceNet的數(shù)據(jù)鏈路層完全根據(jù)CAN規(guī)范和CAN控制器芯片實(shí)際特性來定義。CAN規(guī)范定義了兩種總線狀態(tài)，“顯性”（邏輯0）和“隱性”（邏輯1）。任何發(fā)送器都可以將總線驅(qū)動為“顯性”狀態(tài)。沒有發(fā)送器處于顯性狀態(tài)時，總線只能是隱性狀態(tài):

　　CAN定義了四種類型的幀:
　　l 數(shù)據(jù)幀 l 遠(yuǎn)程幀
　　l 超載幀 l 出錯幀
　　DeviceNet使用數(shù)據(jù)幀傳送數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程幀在DeviceNet中沒有被使用，超載幀和出錯幀則用于例外情況的處理。數(shù)據(jù)幀格式如圖所示。
　　
　　較高優(yōu)先權(quán)的數(shù)據(jù)取得總線通信權(quán)
　　同以太網(wǎng)類似，DeviceNet在總線空閑時任何節(jié)點(diǎn)都可以嘗試發(fā)送，這提供了網(wǎng)絡(luò)固有的點(diǎn)對點(diǎn)的通信能力。當(dāng)兩個或多個節(jié)點(diǎn)同時想要訪問網(wǎng)絡(luò)時，非破壞性逐位仲裁機(jī)制會解決潛在的沖突，而不會損失數(shù)據(jù)或浪費(fèi)帶寬。比較而言，以太網(wǎng)所使用的沖突檢測器，會導(dǎo)致丟失數(shù)據(jù)和帶寬的浪費(fèi)。發(fā)生沖突的兩個節(jié)點(diǎn)必須回退并重新發(fā)送數(shù)據(jù)?！　?br />　　
　　CAN使用唯一的、非破壞性逐位仲裁機(jī)制。CAN的這一特性使得在解決總線沖突（決定“勝者”時，不會因?yàn)橐髢?yōu)先權(quán)高的節(jié)點(diǎn)重發(fā)數(shù)據(jù)而損失總線的吞吐能力。

　　CAN使用逐位仲裁的方法解決沖突。CAN網(wǎng)絡(luò)上所有接收器通過一個幀的起始位（由隱性轉(zhuǎn)變?yōu)轱@性）同步。標(biāo)識符和RTR（遠(yuǎn)程傳送請求）位一起組成仲裁區(qū)，仲裁區(qū)是為了便于媒體訪問。DeviceNet不使用RTR位，因此總線訪問優(yōu)先權(quán)也不將其考慮在內(nèi)。當(dāng)設(shè)備進(jìn)行發(fā)送時，它要監(jiān)視（接收）自己發(fā)送的內(nèi)容，以確定兩者是否一致，從而可以在發(fā)送時進(jìn)行檢測。在節(jié)點(diǎn)發(fā)送仲裁區(qū)時，如果發(fā)送了一個隱性位同時卻接收到一個顯性位，它就停止發(fā)送。同時進(jìn)行發(fā)送的兩個節(jié)點(diǎn)中，仲裁的勝者是具有較低值的11位標(biāo)識符的節(jié)點(diǎn)。CAN還規(guī)定了具有29位標(biāo)識符的數(shù)據(jù)幀格式，但DeviceNet沒有使用該格式。

　　控制區(qū)包括兩個固定位和一個4位的長度區(qū)。長度區(qū)可以是0-8中的任一個數(shù)字，表示數(shù)據(jù)區(qū)中的字節(jié)數(shù)。0-8字節(jié)的數(shù)據(jù)長度對于具有少量但必須頻繁交換I/O數(shù)據(jù)的低端設(shè)備來說很理想。同時8個字節(jié)使簡單設(shè)備可以靈活地發(fā)送診斷數(shù)據(jù)，或向驅(qū)動器發(fā)送速度基準(zhǔn)和加速度值。
　　
　　CRC校驗(yàn)區(qū)是循環(huán)冗余校驗(yàn)字，CAN控制器用它來檢測幀錯誤。校驗(yàn)字通過對它前面的位進(jìn)行計(jì)算得到。ACK應(yīng)答中的顯性位表明除了發(fā)送者以外至少有一個接收器接受到報文。
　　CAN使用包括CRC和自動重試在內(nèi)的多種錯誤檢測和故障限制方法。這些對應(yīng)用來說高度透明的方法，可以防止故障節(jié)點(diǎn)破壞（中斷）網(wǎng)絡(luò)。