作业帮CAN总线协议定义
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/29 15:49:46
CAN总线协议定义
CAN总线协议定义
CAN总线协议定义
下面对CAN协议的媒体访问控制子层的一些概念和特征做如下说明：
(1)报文(Message)总线上的数据以不同报文格式发送,但长度受到限制.当总线空闲时,任何一个网络上的节点都可以发送报文.
(2)信息路由(Information Routing)在CAN中,节点不使用任何关于系统配置的报文,比如站地址,由接收节点根据报文本身特征判断是否接收这帧信息.因此系统扩展时,不用对应用层以及任何节点的软件和硬件作改变,可以直接在CAN中增加节点.
(3)标识符(Identifier) 要传送的报文有特征标识符(是数据帧和远程帧的一个域),它给出的不是目标节点地址,而是这个报文本身的特征.信息以广播方式在网络上发送,所有节点都可以接收到.节点通过标识符判定是否接收这帧信息.
(4)数据一致性应确保报文在CAN里同时被所有节点接收或同时不接收,这是配合错误处理和再同步功能实现的.
(5)位传输速率不同的CAN系统速度不同,但在一个给定的系统里,位传输速率是唯一的,并且是固定的.
(6)优先权 由发送数据的报文中的标识符决定报文占用总线的优先权.标识符越小,优先权越高.
(7)远程数据请求(Remote Data Request) 通过发送远程帧,需要数据的节点请求另一节点发送相应的数据.回应节点传送的数据帧与请求数据的远程帧由相同的标识符命名.
(8)仲裁(Arbitration) 只要总线空闲,任何节点都可以向总线发送报文.如果有两个或两个以上的节点同时发送报文,就会引起总线访问碰撞.通过使用标识符的逐位仲裁可以解决这个碰撞.仲裁的机制确保了报文和时间均不损失.当具有相同标识符的数据帧和远程帧同时发送时,数据帧优先于远程帧.在仲裁期间,每一个发送器都对发送位的电平与被监控的总线电平进行比较.如果电平相同,则这个单元可以继续发送,如果发送的是“隐性”电平而监视到的是“显性”电平,那么这个单元就失去了仲裁,必须退出发送状态.
(9)总线状态 总线有“显性”和“隐性”两个状态,“显性”对应逻辑“0”,“隐性”对应逻辑“1”.“显性”状态和“隐性”状态与为“显性”状态,所以两个节点同时分别发送“0”和“1”时,总线上呈现“0”.CAN总线采用二进制不归零(NRZ)编码方式,所以总线上不是“0”,就是“1”.但是CAN协议并没有具体定义这两种状态的具体实现方式,如图7-7所示.
（10)故障界定(Confinement) CAN节点能区分瞬时扰动引起的故障和永久性故障.故障节点会被关闭.
(11)应答接收节点对正确接收的报文给出应答,对不一致报文进行标记.
（12）CAN通讯距离最大是10公里（设速率为5Kbps）,或最大通信速率为1Mbps(设通信距离为40米).
（13）CAN总线上的节点数可达110个.通信介质可在双绞线,同轴电缆,光纤中选择.
（14）报文是短帧结构,短的传送时间使其受干扰概率低,CAN有很好的效验机制,这些都保证了CAN通信的可靠性.
CAN总线协议内容
CAN总线的物理层是将ECU连接至总线的驱动电路.ECU的总数将受限于总线上的电气负荷.物理层定义了物理数据在总线上各节点间的传输过程,主要是连接介质、线路电气特性、数据的编码/解码、位定时和同步的实施标准.