can總線基本概念

　　CAN總線使用總結
　　一，can總線是由德國BOSCH公司提出，目的是為了解決汽車內部硬件信號線的復雜走線
　　二，CAN：controller area area：控制器局域網絡
　　三，can總線的特點：
　　與一般的通信總線相比，ＣＡＮ總線的數據通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性。
　　１，CAN為多主方式工作，網絡上任一節(jié)均可在任意時刻主動向網絡上其他節(jié)點發(fā)送信息，不分主從
　?。?，ＣＡＮ節(jié)節(jié)點只需通過對報文的標志符進行濾波就可以方便的實現點對點，點對多點及全局廣播等
　　幾種傳送接收方式；
　　３，ＣＡＮ總線采用非破壞總線仲裁技術。當發(fā)生沖突時，優(yōu)先級低的節(jié)點自動退出發(fā)送，而優(yōu)先級高
　　的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數據，從而大大節(jié)省了總線沖突仲裁時間。尤其是在負載很重的情況下，也不
　　會出現癱瘓情況（以太網則可能）。
　?。矗趫笪臉俗R符上，ＣＡＮ上的節(jié)點分成不同的優(yōu)先級，可滿足不同的實時要求，優(yōu)先級高的數據
　　最多可在１３４us內得到傳輸；
　?。?，ＣＡＮ的直接通信距離最遠可達１０ＫＭ（速率在５kbps以下），通信速率最高可達１Ｍbps，
　?。ù藭r通信距離最長為４０m）；
　?。?，ＣＡＮ上的節(jié)點數主要取決于總線驅動電路，目前可達１１０個；
　　７，報文采用短幀結構，傳輸時間短，受干擾概率低，保證了數據出錯率極低；
　?。福茫粒蔚拿繋畔⒍荚冢茫遥眯ｒ灱捌渌麢z錯措施，具有極好的檢錯效果；
　　９，ＣＡＮ的通信介質為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活；
　?。保?，ＣＡＮ節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點的操作不受影響；
　?。保保茫粒慰偩€具有較高的性價比。
　　四，can總線的系統(tǒng)構成及數據傳輸原理
　　（一），系統(tǒng)構成
　　1，CAN控制器：接收來自微控制器的數據，并處理發(fā)送給收發(fā)器，同時，也接收來自收發(fā)器的數據，處理傳給微控制器。
　　2，CAN收發(fā)器：總線驅動
　　四，can總線的的通信協議
　?。ㄒ唬?，網絡層次結構
　　可分為三個層：目標層，傳送層，物理層，如下圖所示
　　物理層：規(guī)定了信號的傳輸過程中的電氣特性（如傳輸方式及傳輸介質）及信號特性；
　　傳送層：幀組織，總線仲裁，錯誤檢測等；
　　目標層：信息識別，為應用層提供接口；

　　其上述分層按iso/osi也可以分為兩層：物理層，數據鏈路層（即目標層和傳送層）。
　?。ǘ?，位表達
　　CAN協議中有兩種邏輯位表達方式
　　1. 當總線線上發(fā)送的都是弱位時，總線的狀態(tài)就是弱位（邏輯1）；
　　2.當總線上有強位出現時，弱位信號讓位于強位信號，即總線上顯示強位信號（邏輯0）；
　?。ㄈ?，幀類型
　　1. 數據幀：傳送數據，攜帶數據從一個節(jié)點到另一個節(jié)點或多個節(jié)點，結構如下圖(標準格式)所示。

　　數據幀由7種不同的位域組成：起始域，仲裁域，控制域，數據據域，CRC域，應答域，幀結束域。
　　起始域：表示數據幀或遠程幀的開始，它由一個強位組成，主要用于接收狀態(tài)下的CAN控制器的硬同
　　步。
　　仲裁域：由信息標志符及RTR位組成，當多個CAN控制器同時發(fā)送數據時，在仲裁域要進行面向位的
　　沖突仲裁。對于標準格式里，標志符由11位組成，用于提供信息地址和優(yōu)先級，其發(fā)送的順序為ID28~ID18
　　（注：高7位不允許均為弱的現象）；對于擴展格式，仲裁域由１１位的基本ＩＤ（ID28~ID18）和１８位
　　的擴展ＩＤ（ＩＤ１７~ＩＤ０）組成，格式與標準格式略有不同，詳見書Ｐ２５。ＲＴＲ為：遠地請求發(fā)
　　送位，數據幀里為顯性，遠程幀里為隱性。當can總線上接收節(jié)點想請求某節(jié)點發(fā)送數據時，就向網絡上發(fā)
　　送一遠程幀，用標志符指出節(jié)點地址，同時置RTR位為高。如果尋址節(jié)點立即發(fā)送數據，則使用相同的標
　　志符，總線不會產生沖突，因為此時數據幀的RTR位為低（數據強位）。在擴展幀里ＳＲＲ位取代了RTR
　　位。
　　控制域：由6個位組成，包括2個保留位（IDE，ro）用于CAN協議擴展，4位數據長度碼，允許數據的
　　長度值為0~8。
　　數據域：發(fā)送緩沖區(qū)按照長度碼指示的數據長度進行發(fā)送，接收的數據同樣如此，第一個字節(jié)的最高有
　　效位第一個被發(fā)送/接收。
　　循環(huán)冗余校驗域（CRC）：由CRC序列位（15位）和一個CRC邊界符（1個弱位）組成。CRC的范圍
　　包括起始域、仲裁域、控制域、數據域、CRC序列。之所以選用這種幀校驗方式，因為：這種CRC碼對于
　　少于127位的幀最佳。
　　應答域：應答域由發(fā)送方發(fā)送的兩位弱位組成（應答空隙和應答分界位），當接收器正確地接收到有
　　效的報文時，接收器就會在應答間隙期間（發(fā)送ＡＣＫ信號）向發(fā)送器發(fā)送一顯性位以示應答。因此發(fā)送節(jié)
　　點一直監(jiān)測總線信號以確認網絡中至少有一個節(jié)點正確接收到發(fā)信息。應答分界位是應答域中的第二個弱
　　位，有此可見，應答空隙兩邊有兩個弱位：CRC分界位和應答分界位。
　　幀結束域：每一個數據幀或遠程幀一串7位的弱位幀結束域結束。