当一个站要向其它站发送数据时,该站的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片,并处于准备状态;当它收到总线分配时,转为发送报文状态。CAN芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出,这时网上的其它站处于接收状态。每个处于接收状态的站对接收到的报文进行检测,判断这些报文是否是发给自己的,以确定是否接收它。由于CAN总线是一种面向内容的编址方案,因此很容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置。我们可以很容易地在CAN总线中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修改。是由德国博世公司在20世纪80年代专门为汽车行业开发的一种串行通信总线。浦东新区安装汽车CAN
当总线上传输消息密度较小时,这些缺陷对系统的实时性影响较小;但随着在总线上传输消息密度的增加,系统实时性能会急剧下降。为了满足汽车控制对实时性和传输消息密度不断增长的需要,改善CAN总线的实时性能非常必要。于是,传统CAN与时间触发机制相结合产生了TTCAN(Time-Triggered CAN),ISO11898-4己包含了TTCAN。 TTCAN总线和传统CAN总线系统的区别是:总线上不同的消息定义了不同的时间槽(Timer Slot)。依据国际标准化组织/开放系统互连(International Standardi-zation Organization/Open SystemInterconnection,ISO/OSI)参考模型,CAN的ISO/OSI参考模型的层结构。浦东新区安装汽车CAN因此系统扩展时,不用对应用层以及任何节点的软件和硬件作改变,可以直接在CAN中增加节点。
帧类型在报文传输时,不同的帧具有不同的传输结构,下面将分别介绍四种传输帧的结构,只有严格按照该结构进行帧的传输,才能被节点正确接收和发送。(1)数据帧由七种不同的位域(Bit Field)组成:帧起始(Start of )、仲裁域(Arbitration Field)、控制域(Control Field)、数据域(DataField)、CRC域(CRC Field)、应答域(ACK Field)和帧结尾(End of )。数据域的长度可以为0~8个字节。1)帧起始(SOF):帧起始(SOF)标志着数据帧和远程帧的起始,*由一个“显性”位组成。在CAN的同步规则中,当总线空闲时(处于隐性状态),才允许站点开始发送(信号)。所有的站点必须同步于首先开始发送报文的站点的帧起始前沿(该方式称为“硬同步”)。
因此,发送节点将一直监视总线信号已确认网络中至少一个节点正确地接收到所发信息。应答界定符是应答域中第二个隐性位,由此可见,应答间隙两边有两个隐性位:CRC域和应答界定位。7)帧结束域:每一个数据帧或远程帧均由一串七个隐性位的帧结束域结尾。这样,接收节点可以正确检测到一个帧的传输结束。(2)错误帧错误帧由两个不同的域组成:***个域是来自控制器的错误标志;第二个域为错误分界符。1)错误标志:有两种形式的错误标志。①***(Active)错误标志。它由6个连续显性位组成。总线状态 总线有“显性”和“隐性”两个状态,“显性”对应逻辑“0”,“隐性”对应逻辑“1”。
随着CAN总线在各个行业和领域的广泛应用,对其的通信格式标准化也提出了更严格的要求。1991年CAN总线技术规范(Version2.0)制定并发布。该技术规范共包括A和B两个部分。其中2.0A给出了CAN报文标准格式,而2.0B给出了标准的和扩展的两种格式。美国的汽车工程学会SAE在2000年提出了J1939协议,此后该协议成为了货车和客车中控制器局域网的通用标准。CAN总线技术也在不断发展。传统的CAN是基于事件触发的,信息传输时间的不确定性和优先级反转是它固有的缺陷。1991年CAN总线技术规范(Version2.0)制定并发布。浦东新区安装汽车CAN
)报文(Message)总线上的数据以不同报文格式发送,但长度受到限制。浦东新区安装汽车CAN
(7)远程数据请求(Remote Data Request) 通过发送远程帧,需要数据的节点请求另一节点发送相应的数据。回应节点传送的数据帧与请求数据的远程帧由相同的标识符命名。(8)仲裁(Arbitration) 只要总线空闲,任何节点都可以向总线发送报文。如果有两个或两个以上的节点同时发送报文,就会引起总线访问碰撞。通过使用标识符的逐位仲裁可以解决这个碰撞。仲裁的机制确保了报文和时间均不损失。当具有相同标识符的数据帧和远程帧同时发送时,数据帧优先于远程帧。浦东新区安装汽车CAN
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