CAN总线技能学习（二）

CAN总线信息以帧的方法传输，每个帧包含多个段：开始位SOF、裁定段、操控段、数据段、CRC校验、承认位、结束位等，各个段顺次串行被传输到总线上。开始位、CRC校验、承认位和结束位由操控器硬件主动生成，软件能够装备裁定段、操控段和数据段的内容。每个CAN帧最多发送数据段长度为8个字节即64位。
CAN总线协议有两种：CAN2.0A和CAN2.0B协议，CAN2.0A支撑帧ID为11位的规范帧，CAN2.0B协议支撑帧ID为11位的规范帧和帧ID为29位的扩展帧，如图1和图2所示。

图1CAN规范帧

图2CAN扩展帧
下面解说几个CAN总线问题：
位填充：上述图中都提到位填充的问题，即当发送的一帧CAN信息中呈现接连5个相同位时，操控器会主动填充一个相反的位进去，操控器接纳一帧CAN信息时发现5个相同的位，也会主动把这以后的一个翻转位去掉。那么或许咱们会问为什么要做这种看似无用的操作呢？因为CAN总线通讯归于异步通讯，尽管通讯两边约好设定相同的波特率通讯，可是每一位（bit）的宽度也不或许肯定相同，多个相同的位累积起来或许呈现较大的差错，形成接纳信息犯错，那么怎么处理这个问题呢？CAN协议中规则在位跳转时要做同步补偿，那么这样能够消除多个位累积形成的过错，可是假如CAN帧信息接连呈现多个0或1，接纳方没办法监测到翻转位，不能做出正确的补偿，或许导致发送方发了10位0，接纳方监测出11个0出来的状况呈现，所以当发送方接连发送5个0时，要位填充一个1进去，然后再发送下面的位，而接纳方接纳到5个0后接纳到下面的1能够做出相应的同步补偿，一起要丢掉这个填充位。依照CAN协议规则假如在CAN信息中接纳到接连6个以上的相同位被以为是过错信息，CAN操控器过错计数加1。
CAN协议：如上图所示，规范帧标识符（帧ID）有11位，扩展帧标识符（帧ID）有29位，CAN2.0B协议也兼容CAN2.0A协议，能够一起辨认规范帧和扩展帧。规范帧和扩展帧的差异在于IDE位，IDE为0时表明规范帧，IDE为1时表明扩展帧。
CAN信号：CAN总线运用一对差分信号通讯，即CAN_H和CAN_L,经过辨认它们的压差获取0或1的信息，上电后两个信号对地都会有必定的电压，即V_CANH和V_CANL，经过判别V_CANH-V_CANL辨认信息，总线信号分为显性（压差为1V以上，也即数字0）和隐性（压差小于0.5V，也即数字1）。一般在没有数据通讯时V_CANH和V_CANL都为2.5V，所以CAN总线默以为没有压差（隐性，数字1），当有开始位SOF（数字0，显性）时每个网络上的节点都能监测到，预备接纳信息，如图3所示。

图3CAN总线电压示意图
逐位裁定机制：CAN节点发送的信息都会被自己接纳并判别。当CAN总线上两个节点一起发送CAN信息时，CAN节点也会比较自己发送的数据和接纳的数据是否共同，因为CAN信号有显性（数字0，压差大于1V）和隐性（数据1，压差小于0.5V）两种，当一个节点发送0而另一个节点发送1时，总线表现为显性0，那么发送1的节点监测到后知道发送总线抵触，主动退出发送，所以能够看出，CAN总线信息小的优先级高。经过这种方法能够完成非破坏性逐位裁定，优先级高的节点正常发送，不受任何影响。