CAN数据传输

数据传输

CAN总线传输的是CAN帧。CAN的通信帧分为五种：数据帧，远程帧，错误帧，过载帧和帧间隔

线与机制

在学习CAN数据传输前，先了解一下CAN总线的线与机制。

只要总线空闲，总线上的任何节点都可以发送报文，如果有两个以及两个以上的节点开始传送报文，那么会存在总线访问冲突的可能，CAN使用标识符的逐位仲裁（线与机制）解决了这个问题

需要知道：隐性电平对应逻辑1，显性电平逻辑0。MSB先传输。

当单节点（收发器）传输数据为 logic 1 时，节点的开关打开，即节点信号为高电平；当单节点传输数据为 logic 0 时，节点的开关闭合，即节点信号被拉低

收发器连接总线，当节点A发送 logic 0，节点B发送 logic 1，总线 = (logic 0) & logic 1，即总线电平为0，隐性电平会被显性电平覆盖，这就是线与机制。

假设节点A传送的id为0x10123456，节点B传送的id为0x14123456，节点C传送的id为0x18123456

三个节点都向总线发送数据，收发器在发送数据的同时监听总线的电平，对报文进行仲裁

• 判断ID31-28，三个节点都相同

• 判断ID27，节点C为隐性电平，则节点C停止发送报文，变为监听模式

• 判断ID26，节点B为隐性电平，则节点B停止发送报文，变为监听模式

• 节点A获得总线的优先发送权

总线的电平 = 节点A & 节点B & 节点C，即总线上的id最后是0x10123456，即通过线与机制，解决了总线冲突的可能。

所以，在CAN总线中，标识符（id）越小，优先级越高。

节点A发送完毕，各个节点发现总线的电平是连续11位的隐性电平，则判断总线空闲，如果还是多个节点同时进行数据传送，再进行仲裁。

数据帧

数据帧是使用最多的帧，帧组成如下

数据帧构成：

• 帧起始：表示数据帧开始的段，由1位显性电平表示帧起始

• 仲裁段：表示帧优先级段

• 控制段：DLC表示传输数据的字节数，有效值为0-8

• 数据段：数据的内容，一帧发送0~8个字节的数据

• CRC段：检查帧的传输错误的段

• ACK段：表示确认正常接收的段，接收器确认之前，总线上的ACK是2bit的隐性位（发送单元发送的），接收器正确地接收到报文，在ACK槽发送显性位

• 帧结束：表示数据帧结束，7个隐性位组成帧结束的标志，如果出现显性位则会出现填充错误

名词：

• PTR：标识是否是远程帧（0：数据帧，1：远程帧）

• IDE：标识符选择位（0：标准标识符，1：扩展标识符）

• SRR：代替标准帧的远程请求位，为隐性位

• r0，r1：保留位，必须为显性位

仲裁段

当两个节点同时向网络上传送信息时，标识符优先级高的优先传送，具体的参考上面的线与机制

• 数据帧根据仲裁段长度不同分为标准帧（11位）和扩展帧（29位），即标识符。

• 帧ID（标识符）越小，优先级越高，标准帧优先级高于扩展帧。

一般外发数据涉及到标识符的仲裁，接收数据涉到收发器对标识符的过滤

数据段

数据段传送的内容是报文解析中的帧数据，一个数据帧传送的数据量为8个字节，MSB先传输

CRC段

• CRC的值计算范围包括：帧起始、仲裁段、控制端、数据段

• CRC界定符为隐性位

详见CRC校验