ISO 11898里的CAN總線：幀編碼

幀編碼

幀中的位采用 NRZ （Non-return-to-zero 非歸零）方法編碼。相同帶寬，NRZ編碼信息量更大。

CAN用雙絞線的方式傳輸，兩條線壓差2V（CAN_H是3.5V左右，CAN_L是1.5V左右）為顯性，表示邏輯0；兩條線壓差0V（都是2.5V左右）為隱性，表示邏輯1。

我很長一段時間把顯性和隱性搞混，直到記住“顯靈”這個詞，顯性是0.

為了減少CAN信號錯誤，專家設計了位填充技術。CAN消息幀中，幀起始、仲裁場、控制場、數據場和CRC序列均用位填充的方法編碼。

當CAN發送器檢測到5個相同的位后，插入一個相反位，產生跳變沿，用來同步，以減少檢測錯誤。

填充位會被當成總線數據位處理，但接收器接收時會自動剔除填充位，這樣要傳輸的信息不會出現錯誤。

位的傳輸順序

數據幀和遠程幀里，從SOF開始，一個域接一個域地傳輸。在一個域內，字節傳輸順序是從MSB到LSB。在一個字節內，位傳輸順序是從bit 7到bit 0.

位時間

位時間是一個位的持續時間。我們是看表來確定時間，CAN總線的節點是通過時鐘發生器確定，而常用的時鐘發生器是石英晶振。石英晶振的頻率通常是波特率的整數倍。

上一篇提到波特率的時候，其單位是bit/s，則一位的時間=1/波特率。比如常用的500kbit/s，位時間是2us（通常要求誤差在±0.004us內）。

一個位時間可以分成很多段的時間量（Time quantum，簡寫為TQ）。前面說到CAN的時間是通過石英晶振的頻率確定，那晶振也是有很多一小段一小段的時間周期?？梢岳斫鉃?，若干個石英晶振的時間段組成了一個TQ，若干個TQ組成了一個位的時間。就像六十秒組成一分鐘，六十分鐘組成一小時。

和一分鐘固定等于六十秒不同，一個位可以分為1~32個TQ，具體是多少個可以由使用者規定。

一小時我們有時候分為前一刻鐘、前半個小時和后半個小時，一個位也可以分為很幾段。這個幾是固定的，是4，如下圖。

一個位時間可以分為：

同步段（Sync_Seg）：1個TQ。同步段內有一個跳變沿，用來使總線上各個ECU同步，就跟港片里飛虎隊行動前都要對表一樣。

傳播段（Prop_Seg）：用于補償各總線上各ECU之間的物理傳輸延遲時間（信號在總線上的傳播延遲和ECU內部延遲）。傳播段的長度不同的ECU不完全一致，一般在1~8個TQ。

相位緩沖段1（Phase_Seg 1）、相位緩沖段2（Phase_Seg 2）：用于補償跳變沿的相位誤差，就是ECU間的晶振誤差。這兩段可以被再同步處理延長或縮短。通過再同步，可以延長相位緩沖段1，或縮短相位緩沖段2。

一個位的采樣點在相位緩沖段1的終點，通常是位時間的75%左右。

標準原文還詳細說明了延時后，如何處理才能使仲裁順利，感興趣可以自己看看。

bus off

一個ECU根據錯誤計數不同，可以處于以下三種狀態之一：錯誤激活（error-active）、錯誤認可（error-passive）或離線（bus-off）。

（當ECU進入bus off后，有快恢復和慢恢復兩種策略。兩種策略都會被ECU執行，先快后慢，具體策略由廠家決定。）