CAN培训第一讲.ppt
现场总线CANBUS交流（1）,本次交流目的,了解什么是CAN了解CAN总线的特点及优点理解CAN信号的组成以及如何工作公司产品的分类及使用,CAN在汽车上的运用,什么是CAN？,国际上应用最广泛的现场总线之一，也是目前唯一有国际标准的现场总线，在80年代末的汽车工业中，由德国BOSCH提出,CAN“Controller Area Network”即控制器局域网,CAN具有十分优越的特点，使人们乐于选择。这些特性包括：1、低成本；2、极高的总线利用率；（高优先率的报文最多可以在134微秒内得到传输）3、很远的数据传输距离(长达10Km)；4、高速的数据传输速率（高达1Mbit/s）；5、可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；6、可靠的错误处理和检错机制；7、发送的信息遭到破坏后，可自动重发；8、节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能；9、报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。,CANBUS的优点,CAN信号与485信号的比较,传输距离,CAN总线系统任意两节点之间的最大距离,CAN信号电平,CAN能够使用多种物理介质，例如双绞线、光纤等。最常用的就是双绞线。信号使用差分电压传送，两条信号线被称为“CAN_H”和“CAN_L”，静态时均是2.5V左右，此时状态表示为逻辑“1”，也可以叫做“隐性”。用CAN_H比CAN_L高表示逻辑“0”，称为“显形”，此时，通常电压值为：CAN_H=3.5V 和CAN_L=1.5V,CAN网络的用线标准,符合CANBUS网络的双线（屏蔽或不屏蔽的）物理参数,标准CAN的标志符长度是11位，而扩展格式CAN的标志符长度可达29位。CAN 协议的2.0A版本规定CAN控制器必须有一个11位的标志符。同时，在2.0B版本中规定，CAN控制器的标志符长度可以是11位或29位。遵循CAN2.0B协议的CAN控制器可以发送和接收11位标识符的标准格式报文或29位标识符的扩展格式报文。如果禁止CAN2.0B,则CAN 控制器只能发送和接收11位标识符的标准格式报文，而忽略扩展格式的报文结构，但不会出现错误 目前，Philips公司主要推广的CAN独立控制器均支持CAN2.0B协议，即支持29位标识符的扩展格式报文结构,标准帧和扩展帧,CAN2.0ACAN2.0B,CAN2.0A：标识符的长度为11位，这些位从高位到低位的顺序发送，最低位为ID.0，其中最高7位（ID.10ID.4）不能全为隐位。远程发送请求位（RTR）在数据帧中必须是显位，而在远程帧中必须为隐位仲裁场由11位标识符和远程发送请求位RTR组成。CAN2.0B：存在两种不同的帧格式，具有11位标识符的标准帧，29位标识符的扩展帧标准帧与CAN2.0A相同扩展帧的仲裁场由29位标识符和替代远程请求SRR位、标识位和远程发送请求位组成，标识符位为ID.28至ID.0。,CSMA/CD是“载波侦听多路访问/冲突检测”（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect）利用CSMA访问总线，可对总线上信号进行检测，只有当总线处于空闲状态时，才允许发送。利用这种方法，可以允许多个节点挂接到同一网络上。当检测到一个冲突位时，所有节点重新回到监听总线状态，直到该冲突时间过后，才开始发送。在总线超载的情况下，这种技术可能会造成发送信号经过许多延迟。为了避免发送时延，可利用CSMA/CD方式访问总线。当总线上有两个节点同时进行发送时，必须通过“无损的逐位仲裁”方法来使有最高优先权的的报文优先发送。在CAN总线上发送的每一条报文都具有唯一的一个11位或29位数字的ID。CAN总线状态取决于二进制数0而不是1，所以ID号越小，则该报文拥有越高的优先权。因此一个为全0标志符的报文具有总线上的最高级优先权。可用另外的方法来解释：在消息冲突的位置，第一个节点发送0而另外的节点发送1，那么发送0的节点将取得总线的控制权，并且能够成功的发送出它的信息。如图,CAN的非破坏性仲裁,优先级的确定,单元1与单元2同时发送数据，最后单元2获得发送权,发送器和接收器的定义,发送器：产生报文的单位，当总线为空闲或者该单位失去仲裁时，该单位 不应该被成为发送器,接收器：如果一个单位不是发送器且总线不为空闲，那么此单位为接收器,数据帧远程帧错误帧过载帧帧间隔,CANBUS报文分析,用来将数据从发送点传输到接收点,用来请求相同ID的节点给它发送数据,任何总线发现错误就发送错误帧,为相邻的数据帧或远程帧请求延时,用于分隔数据帧和远程帧,数据帧与远程帧的异同,数据帧组成：帧起始，仲裁段，控制段，数据段，CRC段，ACK段，帧结束,远程帧组成：帧起始，仲裁段，控制段，CRC段，ACK段，帧结束,远程帧没有数据段，那么它的控制段式用来干吗的呢？用来描述请求发送的数据的位数。数据帧有数据段，但是它的数据段也可以为空，当它为空时表示确认连接或者是其他的应答。远程帧的TTR为隐性，所以没有数据段的数据帧与远程帧的产别在于TTR,我们根据此来分辨数据帧和远程帧。同时，当远程帧和数据帧的标示符一致时，数据帧具有高的优先级。,
