can總線基本概念

　　CAN總線使用總結(jié)
　　一，can總線是由德國BOSCH公司提出，目的是為了解決汽車內(nèi)部硬件信號(hào)線的復(fù)雜走線
　　二，CAN：controller area area：控制器局域網(wǎng)絡(luò)
　　三，can總線的特點(diǎn)：
　　與一般的通信總線相比，ＣＡＮ總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。
　?。保珻AN為多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，不分主從
　?。玻茫粒喂?jié)節(jié)點(diǎn)只需通過對報(bào)文的標(biāo)志符進(jìn)行濾波就可以方便的實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)，點(diǎn)對多點(diǎn)及全局廣播等
　　幾種傳送接收方式；
　?。?，ＣＡＮ總線采用非破壞總線仲裁技術(shù)。當(dāng)發(fā)生沖突時(shí)，優(yōu)先級低的節(jié)點(diǎn)自動(dòng)退出發(fā)送，而優(yōu)先級高
　　的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而大大節(jié)省了總線沖突仲裁時(shí)間。尤其是在負(fù)載很重的情況下，也不
　　會(huì)出現(xiàn)癱瘓情況（以太網(wǎng)則可能）。
　　４，在報(bào)文標(biāo)識(shí)符上，ＣＡＮ上的節(jié)點(diǎn)分成不同的優(yōu)先級，可滿足不同的實(shí)時(shí)要求，優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)
　　最多可在１３４us內(nèi)得到傳輸；
　?。担茫粒蔚闹苯油ㄐ啪嚯x最遠(yuǎn)可達(dá)１０ＫＭ（速率在５kbps以下），通信速率最高可達(dá)１Ｍbps，
　?。ù藭r(shí)通信距離最長為４０m）；
　?。叮茫粒紊系墓?jié)點(diǎn)數(shù)主要取決于總線驅(qū)動(dòng)電路，目前可達(dá)１１０個(gè)；
　?。罚瑘?bào)文采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時(shí)間短，受干擾概率低，保證了數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低；
　?。福茫粒蔚拿繋畔⒍荚冢茫遥眯ｒ?yàn)及其他檢錯(cuò)措施，具有極好的檢錯(cuò)效果；
　?。?，ＣＡＮ的通信介質(zhì)為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活；
　?。保埃茫粒喂?jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響；
　?。保保茫粒慰偩€具有較高的性價(jià)比。
　　四，can總線的系統(tǒng)構(gòu)成及數(shù)據(jù)傳輸原理
　?。ㄒ唬到y(tǒng)構(gòu)成
　　1，CAN控制器：接收來自微控制器的數(shù)據(jù)，并處理發(fā)送給收發(fā)器，同時(shí)，也接收來自收發(fā)器的數(shù)據(jù)，處理傳給微控制器。
　　2，CAN收發(fā)器：總線驅(qū)動(dòng)
　　四，can總線的的通信協(xié)議
　?。ㄒ唬?，網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)
　　可分為三個(gè)層：目標(biāo)層，傳送層，物理層，如下圖所示
　　物理層：規(guī)定了信號(hào)的傳輸過程中的電氣特性（如傳輸方式及傳輸介質(zhì)）及信號(hào)特性；
　　傳送層：幀組織，總線仲裁，錯(cuò)誤檢測等；
　　目標(biāo)層：信息識(shí)別，為應(yīng)用層提供接口；

　　其上述分層按iso/osi也可以分為兩層：物理層，數(shù)據(jù)鏈路層（即目標(biāo)層和傳送層）。
　?。ǘ槐磉_(dá)
　　CAN協(xié)議中有兩種邏輯位表達(dá)方式
　　1. 當(dāng)總線線上發(fā)送的都是弱位時(shí)，總線的狀態(tài)就是弱位（邏輯1）；
　　2.當(dāng)總線上有強(qiáng)位出現(xiàn)時(shí)，弱位信號(hào)讓位于強(qiáng)位信號(hào)，即總線上顯示強(qiáng)位信號(hào)（邏輯0）；
　　（三），幀類型
　　1. 數(shù)據(jù)幀：傳送數(shù)據(jù)，攜帶數(shù)據(jù)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)如下圖(標(biāo)準(zhǔn)格式)所示。

　　數(shù)據(jù)幀由7種不同的位域組成：起始域，仲裁域，控制域，數(shù)據(jù)據(jù)域，CRC域，應(yīng)答域，幀結(jié)束域。
　　起始域：表示數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀的開始，它由一個(gè)強(qiáng)位組成，主要用于接收狀態(tài)下的CAN控制器的硬同
　　步。
　　仲裁域：由信息標(biāo)志符及RTR位組成，當(dāng)多個(gè)CAN控制器同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，在仲裁域要進(jìn)行面向位的
　　沖突仲裁。對于標(biāo)準(zhǔn)格式里，標(biāo)志符由11位組成，用于提供信息地址和優(yōu)先級，其發(fā)送的順序?yàn)镮D28~ID18
　?。ㄗⅲ焊?位不允許均為弱的現(xiàn)象）；對于擴(kuò)展格式，仲裁域由１１位的基本ＩＤ（ID28~ID18）和１８位
　　的擴(kuò)展ＩＤ（ＩＤ１７~ＩＤ０）組成，格式與標(biāo)準(zhǔn)格式略有不同，詳見書Ｐ２５。ＲＴＲ為：遠(yuǎn)地請求發(fā)
　　送位，數(shù)據(jù)幀里為顯性，遠(yuǎn)程幀里為隱性。當(dāng)can總線上接收節(jié)點(diǎn)想請求某節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，就向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)
　　送一遠(yuǎn)程幀，用標(biāo)志符指出節(jié)點(diǎn)地址，同時(shí)置RTR位為高。如果尋址節(jié)點(diǎn)立即發(fā)送數(shù)據(jù)，則使用相同的標(biāo)
　　志符，總線不會(huì)產(chǎn)生沖突，因?yàn)榇藭r(shí)數(shù)據(jù)幀的RTR位為低（數(shù)據(jù)強(qiáng)位）。在擴(kuò)展幀里ＳＲＲ位取代了RTR
　　位。
　　控制域：由6個(gè)位組成，包括2個(gè)保留位（IDE，ro）用于CAN協(xié)議擴(kuò)展，4位數(shù)據(jù)長度碼，允許數(shù)據(jù)的
　　長度值為0~8。
　　數(shù)據(jù)域：發(fā)送緩沖區(qū)按照長度碼指示的數(shù)據(jù)長度進(jìn)行發(fā)送，接收的數(shù)據(jù)同樣如此，第一個(gè)字節(jié)的最高有
　　效位第一個(gè)被發(fā)送/接收。
　　循環(huán)冗余校驗(yàn)域（CRC）：由CRC序列位（15位）和一個(gè)CRC邊界符（1個(gè)弱位）組成。CRC的范圍
　　包括起始域、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域、CRC序列。之所以選用這種幀校驗(yàn)方式，因?yàn)椋哼@種CRC碼對于
　　少于127位的幀最佳。
　　應(yīng)答域：應(yīng)答域由發(fā)送方發(fā)送的兩位弱位組成（應(yīng)答空隙和應(yīng)答分界位），當(dāng)接收器正確地接收到有
　　效的報(bào)文時(shí)，接收器就會(huì)在應(yīng)答間隙期間（發(fā)送ＡＣＫ信號(hào)）向發(fā)送器發(fā)送一顯性位以示應(yīng)答。因此發(fā)送節(jié)
　　點(diǎn)一直監(jiān)測總線信號(hào)以確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)中至少有一個(gè)節(jié)點(diǎn)正確接收到發(fā)信息。應(yīng)答分界位是應(yīng)答域中的第二個(gè)弱
　　位，有此可見，應(yīng)答空隙兩邊有兩個(gè)弱位：CRC分界位和應(yīng)答分界位。
　　幀結(jié)束域：每一個(gè)數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀一串7位的弱位幀結(jié)束域結(jié)束。