can总线的数据交换.pptx

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1、Can总线工作原理第1页/共13页Can总线工作原理 用图用图1 1 可以形象的说明可以形象的说明CAN CAN 总线系统的总线系统的工作过程。工作过程。CAN CAN 总线可比作一辆公共汽车。运总线可比作一辆公共汽车。运送大量的数据到各个控制单元中去。送大量的数据到各个控制单元中去。第2页/共13页Can总线的数据交换原理 CAN CAN 总线协议是一种非破坏性的通过竞争来总线协议是一种非破坏性的通过竞争来进行总线仲裁的协议。如果多个节点（汽车电进行总线仲裁的协议。如果多个节点（汽车电控单元）控单元）同时要求占用总线进行数据传输时，同时要求占用总线进行数据传输时，为防止一个在传输数据破坏另外

2、节点的数据列为防止一个在传输数据破坏另外节点的数据列传输过程，传输过程，CAN CAN 控制器在数据传输过程中，控制器在数据传输过程中，根据标识码的大小对数据列进行总线仲裁，根据标识码的大小对数据列进行总线仲裁，标标识码较小的信息具有高的总线占用优先级。高识码较小的信息具有高的总线占用优先级。高的优先级先传输。在总线上要传送的数据格式的优先级先传输。在总线上要传送的数据格式不相同时，不相同时，但却具有相同基本标识码，则标准但却具有相同基本标识码，则标准格式帧的优先格式帧的优先第3页/共13页Can总线的数据交换原理 级始终高于扩展格式帧的优先级。级始终高于扩展格式帧的优先级。CAN CAN 总

3、线协议规定，总线协议规定，传输的数据列需要一个网络内唯一传输的数据列需要一个网络内唯一的标识码来指定信息内容和信息的优先级。的标识码来指定信息内容和信息的优先级。如图如图3 3 所示，控制单元所示，控制单元2 2 要将信息发送其它控制单元，要将信息发送其它控制单元，其数据传递过程是：其数据传递过程是：控制单元控制单元2CPU 2CPU 向向CAN CAN 控制器提供用于传控制器提供用于传输的数据。输的数据。CAN CAN 控制器将接收数据进行处理后发往控制器将接收数据进行处理后发往CANCAN 收发器，收发器，由由CAN CAN 第4页/共13页Can总线的数据交换原理 收发器构建并发送信息。

4、一旦网络中某一控制单元的收发器构建并发送信息。一旦网络中某一控制单元的CAN CAN 总线总线控制器获得总线控制权，控制器获得总线控制权，网络中所有其他节点都成为接收节点，网络中所有其他节点都成为接收节点，所有正确接收到该信息的节点都要进行信息检验，所有正确接收到该信息的节点都要进行信息检验，以确定所收以确定所收信息是否与本控制单元的功能有关，信息是否与本控制单元的功能有关，如果所接受的数据对本控如果所接受的数据对本控制单元有用，制单元有用，它将被认可及处理，它将被认可及处理，反之则将其忽略。反之则将其忽略。第5页/共13页Can总线的数据交换原理第6页/共13页Can总线的帧结构 报文传输由

5、以下报文传输由以下4 4 个不同的帧类型所表示和控个不同的帧类型所表示和控制：制：-数据帧：数据帧携带数据从发送器至接收器。数据帧：数据帧携带数据从发送器至接收器。-远程帧：总线单元发出远程帧，请求发送具远程帧：总线单元发出远程帧，请求发送具有有 同一识别符的数据帧。同一识别符的数据帧。-错误帧：任何单元检测到一总线错误就发出错误帧：任何单元检测到一总线错误就发出错错 误帧。误帧。-过载帧：过载帧用以在先行的和后续的数据过载帧：过载帧用以在先行的和后续的数据帧帧 （或远程帧）之间提供一附（或远程帧）之间提供一附加的延时。加的延时。第7页/共13页Can总线报文数据帧结构 第8页/共13页帧起始

6、帧起始(SOF)(SOF)：帧起始：帧起始(SOF)(SOF)标志着数据帧和远标志着数据帧和远程帧的起始，仅由一个程帧的起始，仅由一个“显性显性”位组成。在位组成。在CANCAN的同步规则中，当总线空闲时的同步规则中，当总线空闲时(处于隐性状态处于隐性状态)，才允许站点开始发送，才允许站点开始发送(信号信号)。所有的站点必。所有的站点必须同步于首先开始发送报文的站点的帧起始前须同步于首先开始发送报文的站点的帧起始前沿沿(该方式称为该方式称为“硬同步硬同步”)。第9页/共13页仲裁域：仲裁域由标识符和仲裁域：仲裁域由标识符和RTRRTR位组成，标准帧格位组成，标准帧格式与扩展帧格式的仲裁域格式不

7、同。标准格式里，式与扩展帧格式的仲裁域格式不同。标准格式里，仲裁域由仲裁域由1l1l位标识符和位标识符和RTRRTR位组成。标识符位有位组成。标识符位有ID28ID28IDl8IDl8。扩展帧格式里，仲裁域包括。扩展帧格式里，仲裁域包括2929位标位标识符、识符、SRRSRR位、位、IDE(Identifier ExtensionIDE(Identifier Extension，标志符扩展标志符扩展)位、位、RTRRTR位。其标识符有位。其标识符有ID28ID28IDOIDO。为了区别标准帧格式和扩展帧格式，为了区别标准帧格式和扩展帧格式，CANl.0CANl.01.21.2版本协议的保留位版

8、本协议的保留位r1r1现表示为现表示为IDEIDE位。位。IDEIDE位位为显性，表示数据帧为标准格式；为显性，表示数据帧为标准格式；IDEIDE位为隐性，位为隐性，表示数据帧为扩展帧格式。在扩展帧中，替代远表示数据帧为扩展帧格式。在扩展帧中，替代远程请求程请求(Substitute Remote Request(Substitute Remote Request，SRR)SRR)位位为隐性。仲裁域传输顺序为从最高位到最低位，为隐性。仲裁域传输顺序为从最高位到最低位，其中最高其中最高7 7位不能全为零。位不能全为零。RTRRTR的全称的全称第10页/共13页 为为“远程发送请求远程发送请求(R

9、emote Transmission(Remote Transmission Request)Request)”。RTRRTR位在数据帧里必须为位在数据帧里必须为“显性显性”，而在远程帧里必须为而在远程帧里必须为“隐性隐性”。它是区别数据帧和。它是区别数据帧和远程帧的标志远程帧的标志。控制域：控制域由控制域：控制域由6 6位组成，包括位组成，包括2 2个保留位个保留位(r0(r0、r1r1用于用于CANCAN总线协议扩展总线协议扩展)及及4 4位数据长度码，允许位数据长度码，允许的数据长度值为的数据长度值为0 08 8字节。字节。数据域：发送缓冲区中的数据按照长度代码指示长数据域：发送缓冲区中

10、的数据按照长度代码指示长度发送。对于接收的数据，同样如此。它可为度发送。对于接收的数据，同样如此。它可为0 08 8字节，每个字节包含字节，每个字节包含8 8位，首先发送的是位，首先发送的是MSB(MSB(最高最高位位)。第11页/共13页CRCCRC校验码域：它由校验码域：它由CRCCRC域域(15(15位位)及及CRCCRC边界符边界符(一个隐性位一个隐性位)组成组成。应答域：应答域由发送方发出的两个应答域：应答域由发送方发出的两个(应答间隙应答间隙和应答界定和应答界定)隐性位组成，所有接收到正确的隐性位组成，所有接收到正确的CRCCRC序列的节点将在发送节点的应答间隙上将发送的序列的节点

11、将在发送节点的应答间隙上将发送的这一隐性位改写为显性位。因此，发送节点将一这一隐性位改写为显性位。因此，发送节点将一直监视总线信号已确认网络中至少一个节点正确直监视总线信号已确认网络中至少一个节点正确地接收到所发信息。应答界定符是应答域中第二地接收到所发信息。应答界定符是应答域中第二个隐性位，由此可见，应答间隙两边有两个隐性个隐性位，由此可见，应答间隙两边有两个隐性位：位：CRCCRC边界符和应答界定位。边界符和应答界定位。帧结束域：每一个数据帧或远程帧均由一串七个帧结束域：每一个数据帧或远程帧均由一串七个隐性位的帧结束域结尾。这样，接收节点可以正隐性位的帧结束域结尾。这样，接收节点可以正确检测到一个帧的传输结束。确检测到一个帧的传输结束。第12页/共13页感谢您的观赏！第13页/共13页