CAN数据链路层的帧格式介绍——数据帧和远程帧
前言：
年纪大就会发现之前学习过的内容，如果不常使用，不久就会忘个精光，为了方便日后查看，便将其记录起来。不积跬步，无以至千里。本章主要介绍数据链路层的帧格式。
CAN协议中4中类型的帧结构：
- 数据帧
- 远程帧
- 错误帧
- 过载帧
数据帧（Data frame）：
数据帧，顾名思义携带数据从发送节点A到接收节点B，使节点A与节点B能进行数据交互。
数据帧分两种类型：①标准帧②扩展帧
标准帧使用的是CAN2.0A，CAN ID是11bit，ID最大也就是0x7FF,扩展帧使用的是CAN2.0B，CAN ID是29bit,ID最大可达到0x1FFFFFFFx(一般扩展帧ID后加x表示扩展帧)；
数据帧，无论是标准帧还是扩展帧都主要包含七个部分：①帧起始、②仲裁场、③控制场、④数据场、⑤CRC场、⑥ACK场、⑦帧结束
帧起始：
说明：帧的最开始的一位是帧起始，也叫SOF（Star of Frame），固定为显性位，即逻辑0.标志着数据帧的帧开始了。帧起始只有在总线空闲期间节点才能够发送。
作用：用于同步，总线空闲期间的任何隐性到显性的跳变都将引起节点进行硬同步
仲裁场：
说明：标准帧的仲裁场主要有CAN ID和RTR组成，而扩展帧在标准帧的基础上，则多了SRR和IDE
作用：仲裁场主要作用在于区分哪个节点更优先，让更优先的节点掌握发送权，其他节点在静默等待总线空闲再进行下一回合的仲裁。
仲裁过程：在CAN总线中有一种回读机制，指节点在发送到总线报文的同时也对总线上当前的报文进行回读（为了判断自己发出的东西与总线上的东西是否一致）；
还有一种线与机制，指总线上接收到多节点报文时，显性位（逻辑0）能覆盖隐形位（逻辑1）
例子：在总线上目前有两节点在发送报文，A和B 在ID8前发送的都一样，回读总线上报文也与自己发送出去的一致，但A节点在发ID8时，发现自己发送出去的和回读总线上的电平不一致，从而判断出总线上有其他比自己优先级高的节点也在发送报文，则A节点会主动退出发送，转换为接收，从而使B节点，掌握了总线的发送权,发送的报文也不存在延时，报文完整不被破坏，这也被称作非破坏性仲裁机制。
| 节点 | SOF | ID10 | ID9 | ID8 | ID7 | ... |
| A节点 | 0 | 1 | 0 | 1 | - | - |
| B节点 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 总线 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
CAN ID：可确定唯一标识符，利用CAN ID 可对总线上报文进行仲裁优先级，ID值越小，优先级越高。
RTR：在标准帧中用于区别是数据帧还是远程帧，当RTR位为显性时，即逻辑0，为数据帧，当RTR位为隐性，即逻辑1时，为远程帧。RTR作用：在ID相同的情况下，保证数据帧优先级高于远程帧。
SRR:在扩展帧中（数据帧或远程帧），SRR横为隐性，即逻辑1，扩展帧的SRR位刚好对上标准帧的RTR位。SRR作用：在前11位ID相同的情况下，标准数据帧优先级高于扩展数据帧。
IDE：在扩展帧中恒为隐性，即逻辑1；
在数据帧中IDE位于控制段，且横为显性，即逻辑0；刚好标准帧的IDE和扩展帧的IDE位置对应上，IDE作用：在前11位ID相同的情况下，标准远程帧优先级高于扩展远程帧。
区分：
| SOF | ID | RTR/SRR | IDE | 区分为 |
| 0 | XXX | 0 | 0 | 标准数据帧 |
| 0 | XXX | 1 | 标准远程帧/扩展数据帧/扩展远程帧 | |
| 0 | XXX | 1 | 0 | 标准扩展帧 |
| 0 | XXX | 1 | 1 | 扩展帧（数据/远程） |
控制场：
说明：数据帧和远程帧的控制段结构相同。
IDE：标准帧的IDE对应扩展帧的IDE位置，
r/r1和r0：保留位，必须以显性，即逻辑0发送，但接收方，可接受显/隐性任意组合电平；
DLC：代表数据场的数据长度，对没有数据场的远程帧，DLC表示该远程帧对应的数据帧的数据场的字节数。
数据场：
说明：数据场就是我们节点携带的数据，需要相互交互的数据信息，0-64位，具体数据长度由控制场DLC决定。
数据场里低字节先发（Byte0....Byte7）
每个字节是高位先发(Bit7....Bit0)
超过一个字节的数据可以把低有效位放在前(Intel格式)，也可以把高有效位放在前(Motorola格式)
CRC场：
说明：CRC场包含CRC校验序列和CRC界定符（恒为隐形，即逻辑1），通过多项式生成CRC值，比较发送节点与接受节点CRC是否一致，来确保帧的有效性，计算范围包括发送节点【帧起始、仲裁场、控制场、数据场】是否与接收节点【帧起始、仲裁场、控制场、数据场】是否一致。
ACK场：
说明：ACK场包含ACK槽和ACK界定符两位，
| 节点 | ACK槽 | ACK界定符 | 结果 |
| 发送节点 | 1 | 1 | |
| 接收节点 | 0 | 1 | 表示接收节点已正确接收报文 |
帧结束：
说明：固定7个隐性位，即逻辑1构成。
帧间隔：
说明：固定为3个隐形位，即逻辑1构成。
当连续11位为隐性时，总线为空闲状态，节点可发送帧起始来让总线忙碌起来，接着就开始仲裁，又是一个忙碌的小总线～
远程帧（Remote frame）：
当接收节点想快速获取某节点数据时，可向总线发送远程帧，远程帧数据场无内容
| 节点 | ID | RTR | DLC | data |
| 发送A节点(cycle=100ms) | XXX | 0 | 8 | xxxx |
| 接收B节点(呀！等不急了，我马上就要数据) | XXX（与A节点ID一致） | 1 | 8(与A节点的DLC一致) | ---- |
| 发送A节点(收到B节点的远程帧，不等100ms了，马上回传数据) | XXX | 0 | 8 | xxxx |
| 接收B节点(呀，收到数据啦～） |
