CAN基础培训-数据链路层

恒润科技公司总线标准„OSI参考模型™底层标准化™高层协议CAN2.011898CANopenDeviceNetJ1939SDS……CAN北京经纬恒润科技有限公司总线标准„底层标准™CAN2.0‰2.0A--将29位ID视为错误‰2.0BPassive--仅识别11位ID数据帧‰2.0BActive--可识别11位和29位两种ID数据帧北京经纬恒润科技有限公司总线标准„底层标准™ISO1189821PLSPMAMDILLCMACOSICAN2.0CANISO11898-1ISO11898-2ISO11898-3CANCANCANISO11898CANRoadvehicles--Controllerareanetwork(CAN)‡ISO11898-1：2003Part1:Datalinklayerandphysicalsignalling‡ISO11898-2：2003Part2:High-speedmediumaccessunit‡ISO11898-3：2006Part3:Low-speed,fault-tolerant,medium-dependentinterface‡ISO11898-4：2004Part4:Time-triggeredcommunication‡ISO11898-5：2007Part5:High-speedmediumaccessunitwithlow-powermode北京经纬恒润科技有限公司总线标准„各层执行功能北京经纬恒润科技有限公司数据链路层„多主的基于优先级的总线访问„非破坏性的基于竞争的仲裁„远程数据请求„配置灵活性„错误检测„报文自动重发„临时与永久错误界定北京经纬恒润科技有限公司数据链路层„缩写缩写英文全称中文全称SOF帧起始StartofFrameRTR远程发送请求RemoteTransmissionRequestIDE标识符扩展IdentifierExtensionDLC数据长度代码DataLengthCodeACK应答AcknowledgementEOF帧结束EndofFrameITM间歇场IntermissionSRR代替远程请求SubstituteRemoteRequestDEL界定符DelimeterREC接收错误计数器ReceiveErrorCounterTEC发送错误技术器TransmitErrorCounterSJW同步跳转宽度SynchronizationJumpWidth北京经纬恒润科技有限公司数据链路层„通信机制„数据帧„错误检测„帧格式„位定时与同步北京经纬恒润科技有限公司通信机制„报文发送™节点发送报文时要检测总线状态‰只有总线处于空闲，节点才能发送报文‰在发送报文过程中进行“回读”，判断送出的位与回读的位是否一致北京经纬恒润科技有限公司通信机制„报文发送™“线与”机制‰通过ID进行仲裁‰显性位能够覆盖隐性位ÎID值越小，报文优先级越高只听只听节点A节点B节点CCAN总线北京经纬恒润科技有限公司通信机制„报文发送™非破坏性仲裁‰退出仲裁后进入“只听”状态‰在总线空闲时进行报文重发北京经纬恒润科技有限公司通信机制„报文接收过滤™通过滤波器对接收的报文进行过滤‰如果相关Î接收；如果不相关Î过滤100101101100XX1X01X00X00110010001CANCANCANCANCANIDDataCAN报文滤波器报文过滤的过程北京经纬恒润科技有限公司通信机制„NRZ编码与位填充™NRZ编码‰确保报文紧凑Î相同带宽下信息量更大‰不能保证足够的跳变延用于同步，带来节点间计时器误差的累计Î位填充NRZ编码与曼彻斯特编码比较北京经纬恒润科技有限公司通信机制„NRZ编码与位填充™位填充‰发送节点进行位填充发送5个连续的相同极性位后，自动插入一个极性相反的位‰接收节点清除填充CAN1112345112345123451北京经纬恒润科技有限公司数据链路层„通信机制„数据帧„错误检测„帧格式„位定时与同步北京经纬恒润科技有限公司数据帧„数据帧的两种帧格式™标准帧™扩展帧SOFEOFITMDELACKDELCRCDataFieldDLCrIDERTRIDBusIdleBusIdle11111141511170-64ACKCRC3ExtendedIDIDESRRSOFEOFITMDELACKDELCRCDataFieldDLCr0r1RTRIDBusIdleBusIdle11111141511170-64ACKCRC31118北京经纬恒润科技有限公司数据帧„帧起始™标识一个数据帧的开始，用于同步™一个显性位™只有在总线空闲期间节点才能够发送SOF北京经纬恒润科技有限公司„ID™唯一确定一条报文‰表明报文的含义，可以包含报文的源地址和目标地址‰确定报文的仲裁优先级，ID数值越小，优先级越高™标准帧Î11位；扩展帧Î29位数据帧北京经纬恒润科技有限公司„RTR位™用于区分数据帧和远程帧‰数据帧，RTR=0；‰远程帧，RTR=1；数据帧远程帧的帧格式北京经纬恒润科技有限公司„IDE位™用于区分标准帧和扩展帧‰标准帧，IDE=0（11位ID）‰扩展帧，IDE=1（29位ID）数据帧标准数据帧的帧格式北京经纬恒润科技有限公司„SRR位™表明在改位代替了标准帧中的RTR‰该位无实际意义‰SRR永远置1数据帧北京经纬恒润科技有限公司数据帧„r0、r1位™两个保留位™当前置0北京经纬恒润科技有限公司数据帧„DLC™包含4位，表示数据场包含数据的字节数‰DLC=0-8‰DLC=9-15ÎDLC=8北京经纬恒润科技有限公司数据帧„数据场™具有0-8个字节长度，由DLC确定™包含CAN数据帧发送的内容北京经纬恒润科技有限公司数据帧„CRC™用于进行CRC校验发送节点根据接收的序列，计算一个CRC接收节点根据发送的序列，计算一个CRC接收到的CRC判断数据帧是否有效北京经纬恒润科技有限公司数据帧„CRC界定符™界定CRC序列™固定格式，1个隐性位™CRC界定符之前进行位填充位填充北京经纬恒润科技有限公司数据帧„ACK™确定报文被至少一个节点正确接收发送节点在ACK发送隐性接收节点正确接收到报文用显性覆盖隐性回读显性表示报文被正确接收北京经纬恒润科技有限公司„EOF™表示数据帧结束™固定格式，7个连续的隐性位数据帧北京经纬恒润科技有限公司„ITM™固定格式‰3个连续的隐性位™ITM之后进入总线空闲状态，此时节点可以发送报文数据帧节点检测到11个连续隐性位认为总线进入空闲阶段北京经纬恒润科技有限公司数据链路层„通信机制„数据帧„错误检测„帧格式„位定时与同步北京经纬恒润科技有限公司错误检测„错误检测的类型™位检测Î位错误‰检测到总线位状态与自身送出的位不同‰仲裁或ACK位期间送出“隐性”位除外™填充检测Î填充错误‰检测到违背位填充规则填充检测位检测北京经纬恒润科技有限公司错误检测„错误检测的类型™CRC检测ÎCRC错误‰节点计算的CRC序列与接收到的CRC序列不同™格式检测Î格式错误‰固定格式位场（如CRC界定符、ACK界定符、帧结束等）含有一个或更多非法位™ACK检测ÎACK错误‰发送节点在ACK位期间未检测到“显性”位CRC检测填充检测位检测格式检测ACK检测北京经纬恒润科技有限公司错误检测„错误检测™发送节点Î位错误、格式错误、ACK错误™接收节点Î填充错误、格式错误、CRC错误™检测到错误后，发送错误标志‰位错误、填充错误、格式错误或ACK错误产生后Î错误标志在下一位发送‰CRC错误Î错误标志在ACK界定符后发送CRC检测填充检测位检测格式检测ACK检测2000小时/年，500kbps，25%总线负载每1000年才漏检一个错误北京经纬恒润科技有限公司错误检测„错误界定™接收错误产生时，REC增加；正确接收到数据帧，REC减少™TEC也是同样™REC、TEC的数值会引发节点状态改变北京经纬恒润科技有限公司错误检测„节点的状态™ErrorActive‰正常的进行总线通信‰错误产生时，发送主动错误标志（6个连续显性位）™ErrorPassive‰能够进行总线通信‰错误产生时，发送被动错误标志（6个连续隐性位）‰限制（连续2次报文发送）™BusOff‰不能收发任何报文北京经纬恒润科技有限公司错误检测„错误帧的格式™包括错误标志与错误界定符™错误标志‰Active：6个显性位；Passive：6个隐性位‰错误标志违背“位填充规则”，其他节点也会发送错误标志Î错误标志6-12位长度™错误界定符‰8个连续隐性位‰节点发送错误标志后，发送隐性位，直至检测到总线上出现隐性位，之后发送7个剩余隐性位北京经纬恒润科技有限公司错误检测„错误帧的发送™LocalError位错误位填充错误北京经纬恒润科技有限公司错误检测„错误帧的发送™GlobalErrorSOF公共错误格式错误北京经纬恒润科技有限公司错误检测„错误帧的发送™接收节点检测到CRC错误格式错误北京经纬恒润科技有限公司错误检测„ErrorPassive™发送节点发送的被动错误标志，会诱发接收节点发送错误标志‰特例，仲裁期间和ACK期间™由接收节点引起的被动错误标志不会诱发其它节点发送错误标志™被动错误节点检测到总线上6个连续相同的极性位后，认为错误标志已经送出北京经纬恒润科技有限公司数据链路层„通信机制„数据帧„错误检测„帧格式„位定时与同步北京经纬恒润科技有限公司帧格式„CAN的帧格式™数据帧Î携带从发送节点至接收节点的数据™远程帧Î向其他节点请求发送具有同一标识符的数据