CAN通信协议

广州周立功单片机发展有限公司Tel:020-3873097638730977Fax:[phone]－bus规范V2.0版本引言随着串行通讯进入更多应用领域，因此，在一些应用里，需要对通讯功能的报文识别位提出分配标准化的要求。原先的地址范围由11个识别位定义，如果地址范围扩大，则这些应用就可以更好地由CAN来实现。因此引入了第二种报文格式（‘扩展格式’）的概念，其定义的地址范围更宽，由29位定义。系统设计者将从考虑定义良好的结构命名方案中得到解放。有的用户不需要由扩展格式提供的识别符范围，可以继续沿用常规的11位识别符范围（‘标准格式’），在这种情况下，可以采用市场上可用的CAN仪器，或使用兼容这两种模式的新控制器类仪器。为了区别标准格式和扩展格式，按CAN1.2规范定义，使用了CAN报文格式的第一个保留位。因为CAN1.2定义的信息格式相当于标准格式，因此仍然是有效的。此外，由于扩展格式已经定义，因此网络中会共存标准格式和扩展格式的报文。这本CAN规范技术规范由两部分组成：•A部分：CAN的报文格式说明（按CAN1.2规范定义）。•B部分：标准格式和扩展格式的说明。为了兼容CAN2.0，要求CAN的仪器应兼容A部分或B部分。注意：只要没有用到扩展格式，那么，根据A部分或CAN旧版本设计的仪器可以和根据B部分设计的仪器相互间进行通讯。广州周立功单片机发展有限公司Tel:020-3873097638730977Fax:[phone]．介绍.............................................................................................................................................................32．基本概念.....................................................................................................................................................33．报文传输.....................................................................................................................................................63.1帧类型...................................................................................................................................................63.1.1数据帧............................................................................................................................................63.1.2远程帧............................................................................................................................................93.1.3错误帧..........................................................................................................................................103.1.4过载帧..........................................................................................................................................113.1.5帧间空间......................................................................................................................................113.2发送器/接收器的定义.........................................................................................................................124．报文校验...................................................................................................................................................125．编码...........................................................................................................................................................136．错误处理...................................................................................................................................................136.1错误检测.............................................................................................................................................136.2错误标定.............................................................................................................................................137．故障界定...................................................................................................................................................138．位定时要求...............................................................................................................................................159增加CAN振荡器容差...............................................................................................................................169.1协议修改.............................................................................................................................................17广州周立功单片机发展有限公司Tel:020-3873097638730977Fax:[phone]．介绍控制器局域网（CAN）为串行通讯协议，能有效地支持具有很高安全等级的分布实时控制。CAN的应用范围很广，从高速的网络到低价位的多路接线都可以使用CAN。在汽车电子行业里，使用CAN连接发动机控制单元、传感器、防刹车系统、等等，其传输速度可达1Mbit/s。同时，可以将CAN安装在卡车本体的电子控制系统里，诸如车灯组、电气车窗等等，用以代替接线配线装置。这本技术规范的目的是为了在任何两个CAN仪器之间建立兼容性。可是，兼容性有不同的方面，比如电气特性和数据转换的解释。为了达到设计透明度以及实现柔韧性，CAN被细分为以下不同的层次：•CAN对象层（theobjectlayer）•CAN传输层（thetransferlayer）•物理层（thephyicallayer）对象层和传输层包括所有由ISO/OSI模型定义的数据链路层的服务和功能。对象层的作用范围包括：z查找被发送的报文。z确定由实际要使用的传输层接收哪一个报文。z为应用层相关硬件提供接口。在这里，定义对象处理较为灵活。传输层的作用主要是传送规则，也就是控制帧结构、执行仲裁、错误检测、出错标定、故障界定。总线上什么时候开始发送新报文及什么时候开始接收报文，均在传输层里确定。位定时的一些普通功能也可以看作是传输层的一部分。理所当然，传输层的修改是受到限制的。物理层的作用是在不同节点之间根据所有的电气属性进行位信息的实际传输。当然，同一网络内，物理层对于所有的节点必须是相同的。尽管如此，在选择物理层方面还是很自由的。这本技术规范的目的是定义传输层，并定义CAN协议于周围各层当中所发挥的作用（所具有的意义）。2．基本概念CAN具有以下的属性：•报文的优先权•保证延迟时间•设置灵活•时间同步的多点接收•系统宽数据的连贯性•多主机•错误检测和标定•只要总线一处于空闲，就自动将破坏的报文重新传输•将节点的暂时性错误和永久性错误区分开来，并且可以自动关闭错误的节点广州周立功单片机发展有限公司Tel:020-3873097638730977Fax:[phone]节点的层结构（LayeredStructureodaCANnode）应用层对象层-报文滤波-报文和状态的处理-传输层--故障界定--错误检测和标定--报文校验--应答--仲裁--报文分帧--传输速率和定时物理层-信号电平和位表示-传输媒体z物理层定义实际信号的传输方法。本技术规范没有定义物理层，以便允许根据它们的应用，对发送媒体和信号电平进行优化。z传输层是CAN协议的核心。它把接收到的报文提供给对象层，以及接收来自对象层的报文。传输层负责位定时及同步、报文分帧、仲裁、应答、错误检测和标定、故障界定。z对象层的功能是报文滤波以及状态和报文的处理。这本技术规范的目的是为了定义传输层及定义CAN协议在周围各层中所发挥的作用（所具有的意义）。报文（Messages）总线上的信息以不同的固定报文格式发送，但长度受限（见第3节的报文传输）。当总线空闲时任何连接的单元都可以开始发送新的报文。信息路由（InformationRouting）在CAN系统里，节点不使用任何关于系统配置的信息（比如，站地址）。以下是几个重要的概念。z系统灵活性：不需要改变任何