CAN现场总线的基础知识

　　一、CAN总线的概述
　　CAN,全称为“Controller Area Network”,即操控器局域网，是国际上使用最广泛的现场总线之一。开始，CAN被规划作为轿车环境中的微操控器通讯，在车载各电子操控设备ECU之间交流信息，构成轿车电子操控网络。比方：发动机办理体系、变速箱操控器、外表配备、电子骨干体系中，均嵌入CAN操控设备。因为这些体系之间通讯所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的状况许多，线束的数量也随之添加。一个由CAN 总线构成的单一网络中，理论上能够挂接无数个节点。实践使用中，节点数目受网络硬件的电气特性所约束。为习惯“削减线束的数量”、“经过多个LAN,进行很多数据的高速通讯”的需求，1986 年德国电气商博世公司开发出面向轿车的CAN 通讯协议。尔后，CAN 经过ISO11898 及ISO11519 进行了规范化，在欧洲已是轿车网络的规范协议。
　　二、CAN总线的分层结构
　　CAN遵照OSI模型，依照OSI基准模型，CAN结构划分为两层：数据链路层和物理层，如下图所示。
　　
　　1.依照IEEE 802.2和802.3 规范，数据链路层又划分为：
　　1）逻辑链路操控（LLC-Logic Link Control）。
　　2）媒体访问操控（MAC-Medium Access Control）。
　　2.物理层又划分为：
　　1）物理信令（PLS-Physical Signalling）。
　　2）物理媒体隶属设备（PMA-Physical Medium Attachment）。
　　3）媒体相关接口（MDI-Medium Dependent Interface）。
　　MAC子层运转凭借称之为“毛病界定实体（FCE）”的办理实体进行监控。毛病界定是使判别时间短搅扰和永久性毛病成为可能的一种自检机制。物理层可凭借检测和办理物理媒体毛病实体进行监控（例如总线短路或中止，总线毛病办理）。LLC和MAC两个平等的协议实体经过交流帧或协议数据单元（PDU-Protocol Data Unit）和（N）-用户数据组成，为传送一个NPDU,（N-1）层实体有必要经过（N-1）服务访问点（SAP-Service Access Point）[（N-1）-SAP].NPDU凭借于（N-1）层服务数据单元（SDU-Service Data U nit）[（N-1）-SDU]传至（N-1）层，其服务功用答应NPDU的传送。SDU是接口数据，对其辨认预先在（N）层实体间进行，亦即，它表明逻辑数据单元由服务进行传送。CAN协议的数据链层既不供给分配一个SDU至多个PDU,也不供给分配多个SDU至一个PDU的办法，亦即，NPDU直接由相应的NSDU和层指定操控信息N-PCI构成。