汽車儀表系統設計之CAN報文傳輸機制解析

　當CAN總線上的一個節點（站）發送數據時，它以報文形式廣播給網絡中所有節點。對每個節點來說，無論數據是否是發給自己的，都對其進行接收。每組報文開頭的n位字符為標識符（擴展幀格式為29位），定義了報文的優先級。在同一系統中，標識符是唯一的，不可能有兩個站發送具有相同標識符的報文1241。當幾個站同時競爭總線讀取時，這種配置十分重要。當一個站要向其他站發送數據時，該站的CPU將要發送的數據和自己的標識符傳送給本站的CAN芯片，并處于準備狀態;當他收到總線分配時，轉為發送報文狀態。CAN芯片將數據根據協議組織成一定的報文格式發出，這時網上的其他站處于接收狀態。每個處于接收狀態的站對接收到的報文進行檢測，判斷這些報文是否是發給自己的，以確定是否接收處理它。CAN總線以報文為單位進行數據傳送，報文的優先級結合在標識符（n位或29位）中，具有最低二進制數的標識符有最高的優先級?？偩€讀取中的沖突可通過位仲裁解決。當幾個站同時發送報文時，發送優先級最高的報文的站將獲得總線控制權。這種非破壞性位仲裁方法的優點在于，在網絡最終確定哪一個站的報文被傳送以前，報文的起始部分己經在網絡上傳送了。所有未獲得總線讀取權的站都成為具有最高優先權報文的接收站，并且不會在總線再次空閑前發送報文。
　　在進行數據傳送時，發出報文的單元稱為該報文的發送器。該單元在總線空閑或丟失仲裁前恒為發送器。如果一個單元不是報文發送器，并且總線不處于空閑狀態，則該單元為接收器。對于報文發送器和接收器，報文的實際有效時刻是不相同的。對于發送器而一言，如果直到幀結束末尾一直未出錯，則對于發送器報文是有效的，o如果報文受損，將允許按照優先權順序自動重發送。為了能同其他報文進行總線訪問競爭，總線一旦空閑，重發送立即開始。對于接收器而言，如果知道幀結束的最后一位一直未出錯，則對于接收器的報文是有效的。構成一幀的幀起始、總裁場、控制場、數據場CRC序列均借助位填充規則進行編碼。當發送器在發送的位流中檢測到5位連續的相同數值時，將自動地在實際發送位流中插入一個補碼位。數據幀和遠程幀的其余位場采用固定格式，不進行填充。出錯幀和超載幀同樣是固定格式，也不進行位填充。報文中的位流按照非歸零（NRz）碼方法編碼，這意味著一個完整位的位電平要么是“0”要么是“1”。報文傳送由4種不同類型的幀表示和控制：數據幀攜帶數據由發送器送至接收器;遠程幀通過總線單元發送，以請求發送具有相同標識符的數據幀;出錯幀由檢測出總線錯誤的任何單元發出;超載幀用于提供當前的和后續的數據幀的附加時間延遲。
　　2.2.6CAN的幀結構
　　CAN2.OB建立了兩種不同的幀格式（適用于數據幀和遠程幀）：一種是具有n位標識符的 Bas1cCAN（標準幀格式），另一種是具有29位標識符的 PeliCAN。
　　報文傳輸有以下4種不同類型的幀：
　　數據幀 （dataframe）：數據幀將數據從發送器傳輸到接收器;
　　遠程幀 （remoteframe）：總線單元發出遠程幀，請求發送具有同一標識符的數據幀;
　　錯誤幀 （errorframe）：任何單元檢測到總線錯誤就發出錯誤幀;
　　過載幀 （overioadframe）：過載幀用在相鄰數據幀或遠程幀之間提供附加的延時。
　　1.數據幀
　　數據幀由7個不同的位場組成：即幀起始、仲裁場、控制場、數據場、CRC
　　場、應答場、幀結束。結構如圖2一4所示