CAN總線基本知識

基本概念

CAN 是Contoller Area Network 縮寫，即控制域網絡，簡單來說就是用于汽車不同電子器件之間傳輸網絡。

CAN 總線兩個主要ISO國際標準是：ISO11898和ISO11519

ISO11898 定義了通信速率為 125 kbps～1 Mbps 的高速 CAN 通信標準，屬于閉環(huán)總線，傳輸速率可達1Mbps，總線長度 ≤ 40米。

ISO11519 定義了通信速率為 10～125 kbps 的低速 CAN通信標準，屬于開環(huán)總線，傳輸速率為40kbps時，總線長度可達1000米。

CAN為了減少外部電磁場對內部點評的干擾，通常采用雙絞線

CAN的拓撲結構

下圖中，左邊是高速CAN總線的拓撲結構，右邊是低速CAN總線的拓撲結構。

CAN信號表示

在CAN總線上，利用CAN_H和CAN_L兩根線上的電位差來表示CAN信號。CAN總線上的電位差分為顯性電平和隱性電平。其中顯性電平為邏輯0，隱性電平為邏輯1。

ISO11898標準(125kbps ~ 1Mbps)和ISO11519標準(10kbps ~ 125kbps)中CAN信號的表示分別如下所示：

CAN信號傳輸

發(fā)送過程：CAN控制器將CPU傳來的信號轉為邏輯電平(即邏輯0-顯性電平或者邏輯1-隱性電平)。CAN發(fā)射器接收邏輯電平之后，再將其轉換為差分電平輸出到CAN總線上。

接受過程則剛好相反。

CAN通信網絡結構

OSI基本參照模型

OSI參考模型為7層，物理層、數(shù)據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層，而CAN通信底層僅使用了物理層和數(shù)據鏈路層

CAN總線報文類型

CAN總線的報文類型主要有五種，數(shù)據幀、遠程幀、錯誤幀、過載幀、幀間隔

下面以數(shù)據幀為例進行簡單介紹，其幀結構如下圖所示，包含七個段：幀起始、仲裁段、控制段、數(shù)據段、CRC段、ACK段、幀結束

幀起始

仲裁域：通過11位標識符對報文優(yōu)先級進行判斷，RTR位判斷為數(shù)據幀還是遠程幀

控制域：描述數(shù)據域中的字節(jié)數(shù)

數(shù)據域：8個字節(jié)傳遞信息，如轉速等

CRC域：循環(huán)冗余校驗，避免因物理層傳遞出現(xiàn)丟失的情況

ACK域：表明總線中至少有一個節(jié)點正確接收到發(fā)送的報文，沒有發(fā)生干擾

幀結束

審核編輯：湯梓紅