【通信协议讲解】单片机基础重点通信协议解析与总结之CAN(四)

简介: 【通信协议讲解】单片机基础重点通信协议解析与总结之CAN(四)

四.CAN总线

基础特性:

  • 两根通信线:CAN_HCAN_L
  • 异步,半双工
  • 差分电平
  • 可挂载多设备,多设备同时发送数据时通过仲裁判断先后顺序

配置特性:

  • CAN控制器引出的TXRXCAN收发器相连,CAN收发器引出的CAN_HCAN_L分别与总线的CAN_HCAN_L相连
  • 高速CAN使用闭环网络,CAN_HCAN_L两端添加120Ω的终端电阻
  • 低速CAN使用开环网络,CAN_HCAN_L其中一端添加2.2kΩ的终端电阻


时序特性:

11位/29位报文ID

差分信号(VCAN_H-VCAN_L):

高速CAN规定:

电压差为0V时表示逻辑1(隐性电平)

电压差为2V时表示逻辑0(显性电平)

低速CAN规定:

电压差为-1.5V时表示逻辑1(隐性电平)

电压差为3V时表示逻辑0(显性电平)

帧类型:

数据帧

遥控帧

错误帧

过载帧

帧间隔

位填充:

发送方每发送5个相同电平后,自动追加一个相反电平的填充位,接收方检测到填充位时,会自动移除填充位,恢复原始数据


数据帧:

SOF(Start of Frame):帧起始,表示后面一段波形为传输的数据位

ID(Identify):标识符,区分功能,同时决定优先级

RTR(Remote Transmission Request ):远程请求位,区分数据帧和遥控帧

IDE(Identifier Extension):扩展标志位,区分标准格式和扩展格式

SRR(Substitute Remote Request):替代RTR,协议升级时留下的无意义位

r0/r1(Reserve):保留位,为后续协议升级留下空间

DLC(Data Length Code):数据长度,指示数据段有几个字节

Data:数据段的1~8个字节有效数据

CRC(Cyclic Redundancy Check):循环冗余校验,校验数据是否正确

ACK(Acknowledgement):应答位,判断数据有没有被接收方接收

CRC/ACK界定符:为应答位前后发送方和接收方释放总线留下时间

EOF(End of Frame ):帧结束,表示数据位已经传输完毕

  • 遥控帧:
  • 无数据段,其他部分与数据帧相同
  • 错误帧:
  • 总线上所有设备都会监督总线的数据,一旦发现“位错误”或“填充错误”或“CRC错误”或“格式错误”或“应答错误” ,这些设备便会发出错误帧来破坏数据,同时终止当前的发送设备
  • 过载帧:
  • 当接收方收到大量数据而无法处理时,其可以发出过载帧,延缓发送方的数据发送,以平衡总线负载,避免数据丢失
  • 帧间隔:
  • 将数据帧和远程帧与前面的帧分离开





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