1CAN總線特點2CAN總線通信模型3CAN總線幀結構4CAN總線的錯誤處理機制5SJA1000CAN控制器6CAN總線收發器PCA82C2507CAN總線節點設計CAN通信技術1CAN總線特點CAN通信技術CAN[ControllerAreaNetwork]是控制器局域網的簡稱它是德國Bosch公司在1986年為解決現代汽車中眾多測量控制部件之間的數據交換而開發的一種串行數據通信總線現已被列入ISO國際標準ISO11898最初為汽車測控數據通信而設計的CAN，現已在多領域被廣泛采用航天、電力、石化、冶金、紡織、造紙、倉儲等行業火車、輪船、機器人、樓宇自控、醫療器械、數控機床、智能傳感器、過程自動化儀表等CAN通信技術CAN[ControllerAreaNetwork]是控1CAN總線特點CAN網絡上的節點不分主從任一節點均可在任意時刻主動地向網絡上其他節點發送信息，通信方式靈活CAN采用非破壞性的總線仲裁技術CAN網絡上的節點具有不同的優先級，當多個節點同時向總線發送信息時，優先級較低的節點會主動地退出發送，而最高優先級的節點可不受影響地繼續傳輸數據，從而節省了總線沖突的仲裁時間?？蓾M足對實時性的不同要求高優先級的數據可在134微秒內得到傳輸1CAN總線特點CAN網絡上的節點不分主從1CAN總線特點通過報文濾波可實現點對點、一點對多點及全局廣播等幾種方式收發數據，無需專門的“調度”CAN的直接通信距離最遠可達10km（速率5kbps以下）；通信速率最高可達1Mbps(此時通信距離最長為40m）。CAN總線上的節點數決定于總線驅動電路，一般為可達110個；報文標識符：CAN2.0A為2032種CAN2.0B擴展幀的報文標識符幾乎不受限制CAN為短幀結構，傳輸時間短，受干擾概率低1CAN總線特點通過報文濾波可實現點對點、一點對多點及全局1CAN總線特點CAN節點具有良好的檢錯功能，出錯率低節點中均有錯誤檢測、標定和自檢能力。具有發送自檢、循環冗余校驗、位填充、報文格式檢查等。CAN節點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能，以使總線上其他節點的操作不受影響。CAN的通信介質可為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。CAN器件可被置于無任何內部活動的睡眠方式相當于未連接到總線驅動器可降低系統功耗其睡眠狀態可借助總線激活或者系統的內部條件被喚醒。1CAN總線特點CAN節點具有良好的檢錯功能，出錯率低2CAN總線通信模型1991年Bosch公司發布CAN2.0規范。CAN2.0A支持標準的11位標識符，CAN2.0B同時支持標準的11位標識符和擴展的29位標識符。2CAN總線通信模型1991年Bosch公司發布CA2CAN總線通信模型2CAN總線通信模型

2CAN總線通信模型CAN的通信參考模型分層結構數據鏈路層邏輯鏈路控制子層LLCLLC的主要功能是：為數據傳送和遠程數據請求提供服務，確認由LLC子層接收的報文實際已被接收，并為恢復管理和通知超載提供信息媒體訪問控制子層MACMAC子層主要規定傳輸規則，即控制幀結構、執行仲裁、錯誤檢測、出錯標定和故障界定物理層物理層規定了節點的全部電氣特性

LogicLinkControlMediumAccessControl2CAN總線通信模型CAN的通信參考模型LogicLi2CAN總線通信模型數據鏈路層

邏輯鏈路子層接收濾波超載通知恢復管理媒體訪問控制子層數據封裝/拆裝幀編碼（填充/解除填充）媒體訪問管理錯誤監測、出錯標定應答串行化/解除串行化物理層

位編碼/解碼；位定時；同步；驅動器/接收器特性

2CAN總線通信模型數據鏈路層邏輯鏈路子層物理層位編2CAN總線通信模型 一、CAN總線的物理層

1.CAN總線的位編碼CAN位流根據“不歸零”（NRZ）方式來編碼。CAN總線的數值為兩種互補邏輯數值：“顯性”（Dominant）或“隱性”（Recessive），“顯性”數值表示邏輯“0”，而“隱性”表示邏輯“1”。當總線上兩個不同的節點在同一位時間分別傳送顯性和隱性位時，總線上呈現顯性位，即顯性位覆蓋了隱性位。2CAN總線通信模型 一、CAN總線的物理層2CAN總線通信模型

2.CAN總線的位數值表示（ISO11898）2CAN總線通信模型 2.CAN總線的位數值表示（ISO2CAN總線通信模型

3.最大傳輸距離與通信速率2CAN總線通信模型 3.最大傳輸距離與通信速率2CAN總線通信模型 4.CAN總線與 節點的電氣連接2CAN總線通信模型 4.CAN總線與2CAN總線通信模型

位定時標稱位速率（NominalBitRate） 理想發送節點在沒有重同步的情況下每秒發送的位數量。標稱位時間（NominalBitTime） 標稱位時間=1/標稱位速率。 即：CAN總線通信時，一位數據持續的時間。2CAN總線通信模型 位定時2CAN總線通信模型

位時間結構2CAN總線通信模型 位時間結構2CAN總線通信模型 （1）同步段（SYNC_SEG） 同步段用于同步總線上不同的節點，是CAN總線位時間中每一位的起始部分。 （2）傳播段（PROP_SEG） 傳播段用于補償網絡內的物理延時。 （3）相位緩沖段1、2（PSEG1、PSEG2） 相位緩沖段用于補償邊沿階段的誤差。 （4）采樣點（SamplePoint） 采樣點是讀取總線電平并轉換為一個對應的位值的一個時間點。2CAN總線通信模型 （1）同步段（SYNC_SEG）2CAN總線通信模型2CAN總線通信模型2CAN總線通信模型 6.同步

同步使CAN總線系統的收發兩端在時間上保持步調一致。 由于節點的振蕩器漂移，傳播延遲以及噪聲干擾等引起的位時間偏差稱為相位誤差。 （1）硬同步 硬同步只在總線空閑時通過一個從“隱性位”到“顯性位”的跳變（幀起始）來完成，此時不管有沒有相位誤差，所有節點的位時間重新開始。2CAN總線通信模型 6.同步2CAN總線通信模型

（2）重同步 在報文的隨后位中，每當有從“隱性位”到“顯性位”的跳變，并且該跳變落在了同步段之外，就會引起一次重同步。重同步機制可以根據跳變沿加長或者縮短位時間以調整采樣點的位置，保證正確采樣。 重同步跳轉寬度（SJW）定義為相位緩沖段1可被加長或相位緩沖段2可被縮短的上限值。2CAN總線通信模型 （2）重同步CAN總線信號的顯位與隱位顯位(0)VCANH：3.5vVCANL11.5v隱位(1)VCANH2.5vVCANL2.5v顯位可改寫隱位CAN總線信號的顯位與隱位顯位(0)2CAN總線通信模型

二、CAN總線的數據鏈路層 1.邏輯鏈路控制子層LLC

（1）驗收過濾 通過驗收過濾確定是否被接收數據幀。

（2）超載通知 若接收節點由于內部原因要求延遲下一個數據幀/遠程幀，則發送超載幀。

（3）恢復管理 發送期間，對于丟失仲裁或被錯誤干擾的幀，LLC子層具有自動重發功能。2CAN總線通信模型 二、CAN總線的數據鏈路層2CAN總線通信模型 2.介質訪問控制子層MAC

MAC子層不存在修改的靈活性，是CAN總線協議的核心。2CAN總線通信模型 2.介質訪問控制子層MAC2CAN總線通信模型

（1）介質訪問管理

2CAN總線通信模型 （1）介質訪問管理2CAN總線通信模型

（2）MAC幀位填充 當發送節點在發送位流中檢測到5個數值相同的連續位（包括填充位）時，在實際發送位流中，自動插入一個補碼位。2CAN總線通信模型 （2）MAC幀位填充3CAN總線幀結構4種不同類型的幀：數據幀、遠程幀、出錯幀、超載幀數據幀（DataFrame）攜帶數據，由發送器傳送至接收器遠程幀（RemoteFrame）用以請求總線上的相關單元發送具有相同標識符的數據幀出錯幀（ErrorFrame）由檢測出總線錯誤的單元發送超載幀（OverloadFrame）用于提供當前和后續數據幀的附加延遲3CAN總線幀結構4種不同類型的幀：3CAN總線幀結構數據幀由7個不同的位場（域）組成：幀起始、仲裁場、控制場、數據場、CRC場、應答場、幀結束幀起始位（1個顯位），表示標志幀的開始中間有仲裁場、控制場、數據場、CRC場、應答場幀結束（7個隱位）數據場長度可為零3CAN總線幀結構數據幀由7個不同的位場（域）組成：CAN數據幀的組成

遠程發送請求位RTR(RemoteTransmissionRequest)遠程請求替代位SRR(SubstituteRemoteRequest)標識擴展位IDE(IdentifierExtension)StartofFrame數據長度碼DLC(DataLengthCode)3CAN總線幀結構CAN數據幀的組成遠程發送請求位RTR(RemoteTr3CAN總線幀結構1.幀起始SOF標志數據幀和遠程幀的起始。由一個顯性位組成。只有在總線空閑時才允許站點開始發送信號，所有站必須同步于開始發送報文的站幀起始前沿，即硬同步。3CAN總線幀結構1.幀起始SOF3CAN總線幀結構2.仲裁場在幀起始之后是仲裁場。標準幀：由12個位組成，分別為11個識別位（ID）和一個遠程發送請求（RTR）位。 RTR位用于區分報文是數據幀（RTR位為顯性）還是遠程幀（RTR位為隱性狀態）。擴展幀：由11位基本ID、SRR位、IDE位和18位擴展ID組成。SRR位和IDE位皆為隱性。3CAN總線幀結構2.仲裁場3CAN總線幀結構3.控制場在仲裁場之后是控制場，由6個位組成?？刂茍龅牡谝晃粸樽R別擴展（IDE）位，該位為顯性狀態時，說明這是標準幀。識別擴展位的下一位為零保留位（RB0），這一保留位將由CAN協議定義為顯性位。控制場的其余4位為數據長度碼（DLC），說明了報文中包含的數據字節數。3CAN總線幀結構3.控制場3CAN總線幀結構3CAN總線幀結構3CAN總線幀結構 4.數據場控制場之后為數據場，包含正在發送的數據字節。數據場長度由上述數據長度碼DLC定義（0-8字節）。首先發送的是最高字節的最高位。3CAN總線幀結構 4.數據場3CAN總線幀結構 CRC場CRC場由15位CRC序列和1位隱性CRC界定符組成；CRC序列用于檢測報文傳輸錯誤；CRC校驗是由硬件完成的。3CAN總線幀結構 CRC場3CAN總線幀結構 6.應答場應答場由應答間隙和應答界定符兩個位組成。在應答間隙期間，發送節點發出一個隱性位，任何接收到匹配CRC序列報文的節點會發回一個顯性位，確認報文收到無誤。應答的本質是所有接收節點檢查報文的一致性。3CAN總線幀結構 6.應答場3CAN總線幀結構

7.幀結束 每一個數據幀的結束均由一標志序列界定，這個標志序列由7個隱性位組成。

3CAN總線幀結構 7.幀結束CAN2.0A與CAN2.0BCAN2.0A與CAN2.0B是1991年頒布的CAN技術規范的兩個部分CAN2.0A只有標準幀一種幀格式CAN2.0B包括標準幀與擴展幀兩種標準幀與擴展幀的區別主要在仲裁場與控制場標準幀具有11位標識符擴展幀具有29位標識符標準幀的仲裁場由11位標識符和遠程發送請求位RTR(RemoteTransmissionRequest)組成仲裁場的11位標識符從高位到低位順序發送，最低位為ID.0，最高位為ID.10，其中的高7位（ID.10－ID.3）不能全為隱位。遠程發送請求位（RTR）用于區分數據幀與遠程幀在數據幀中RTR位必須是顯位在遠程幀中RTR位必須為隱位。CAN2.0A與CAN2.0BCAN2.0A與CAN2.0BCAN2.0A與CAN2.0B擴展幀仲裁場的組成29位標識符位：ID.28至ID.0遠程請求替代位SRR

(SubstituteRemoteRequest)：設置SRR為保持擴展幀與標準幀的格式兼容擴展幀中的SRR為隱位標識擴展位IDE(IdentifierExtension)：標識擴展位IDE在標準幀中為顯位,在擴展幀中為隱位遠程發送請求位RTR(RemoteTransmissionRequestbit)CAN2.0A與CAN2.0B擴展幀仲裁場的組成CAN2.0A與CAN2.0B控制場由6位組成在擴展格式中控制場包括4位數據長度碼DLC(DataLengthCode)和2位保留位在標準格式中控制場包括4位數據長度碼DLC(DataLengthCode)、1位保留位、1位標識擴展位IDECAN2.0A與CAN2.0B控制場由6位組成CAN2.0A與CAN2.0B數據場包含被傳送的數據，可包括0-8個8位的字節，先發送最高有效位。CRC場：15位的CRC(Cyclic

RedundancyCheck)序列，1個隱位的CRC界定符應答場2位：1位應答間隙，1位應答界定符發送器在應答間隙發送1位隱位，接收器在正確接收到報文后在應答間隙發送1位顯位。應答界定符為隱位CAN2.0A與CAN2.0B數據場包含被傳送的數據，可包括3CAN總線幀結構二、遠程幀一般情況下，數據傳輸是由數據源節點(例如，傳感器發送數據幀)自主完成的。但也可能發生終節點向源節點請求發送數據的情況，即遠程數據請求。

要做到這一點，終節點須發送一個標識符與所需數據幀的標識符相匹配的遠程幀。隨后相應的數據源節點會發送一個數據幀以響應遠程幀請求。

3CAN總線幀結構二、遠程幀3CAN總線幀結構遠程幀由也分為標準幀和擴展幀，由6個場組成：幀起始、仲裁場、控制場、CRC場、應答場和幀結束。遠程幀不存在數據場。遠程幀的RTR位(RemoteTransmissionRequestbit)必須是隱位。遠程幀與數據幀存在兩點不同： （1）遠程幀的RTR位為隱性狀態； （2）遠程幀沒有數據場，所以數據長度代碼的數值沒有任何意義，可以為0~8范圍里任何數值。當帶有相同標識符的數據幀和遠程幀同時發出時數據幀將贏得仲裁，這是因為其緊隨標識符的RTR位為顯性。這樣可使發送遠程幀的節點立即收到所需數據。3CAN總線幀結構遠程幀由也分為標準幀和擴展幀，3CAN總線幀結構三、出錯幀出錯幀由檢測到總線錯誤的任一節點產生。出錯幀包含兩個場：錯誤標志和錯誤界定符。

3CAN總線幀結構三、出錯幀3CAN總線幀結構 1.錯誤標志

錯誤標志包括激活錯誤標志和認可錯誤標志兩種。節點發送哪種類型的出錯標志，取決于其所處的錯誤狀態。

（1）激活錯誤標志 當節點處于錯誤激活狀態時，檢測到一個總線錯誤時，這個節點將產生一個激活錯誤標志，中斷當前的報文發送。 激活錯誤標志由6個連續的顯性位構成。3CAN總線幀結構 1.錯誤標志3CAN總線幀結構激活錯誤標志由6個連續的顯性位構成。這種位順序違背了位填充規則，也破壞了應答場或幀結束的固定格式。所有其它節點會檢測到錯誤條件并且開始發送錯誤標志。因此，這個顯性位序列的形成就是各個節點發送的不同錯誤標志疊加在一起的結果。錯誤標志疊加序列的總長度最小為6位，最大為12位。3CAN總線幀結構激活錯誤標志由6個連續的顯性位構成。這種3CAN總線幀結構 （2）認可錯誤標志 當節點處于錯誤認可狀態時，檢測到一個總線錯誤時，該節點將發送一個認可錯誤標志。

認可錯誤標志包含6個連續的隱性位。

2.錯誤界定符

錯誤界定符由8個隱性位構成。

3CAN總線幀結構 （2）認可錯誤標志出錯幀出錯幀由兩個不同場組成，第一個場由來自各站的出錯標志疊加得到，第二個場是出錯界定符錯誤標志具有兩種形式：活動出錯標志(Activeerrorflag)，由6個連續的顯位組成認可出錯標志(Passiveerrorflag)，由6個連續的隱位組成出錯界定符包括8個隱位出錯幀出錯幀由兩個不同場組成，第一個場由來自各站的出錯標志疊3CAN總線幀結構 四、超載幀 1.超載幀的產生

超載幀的產生可能有以下三種原因：接收器由于內部原因需要延遲下一個數據幀或遠程幀；節點在幀空間檢測到非法顯性位；節點在錯誤界定符或超載界定符的第8位采樣到一個顯性位。3CAN總線幀結構 四、超載幀3CAN總線幀結構 2.超載幀結構超載幀由兩個位場組成：超載標志和超載界定符。超載標志由6個顯位組成，超載界定符由8個隱位組成。發送超載幀的超載條件：接收器要求延遲下一個數據幀或遠程幀超載幀與激活錯誤幀具有相同的格式，但超載幀只能在幀間空間產生，出錯幀是在幀傳輸時發出的。節點最多可產生兩條連續超載幀來延遲下一條報文的發送。

3CAN總線幀結構 2.超載幀結構3CAN總線幀結構五、幀間空間

幀間空間將前一條幀（無論何種類型）與其后的數據幀或遠程幀分離開來。3CAN總線幀結構五、幀間空間3CAN總線幀結構1.間歇（必須有）

間歇由3個隱性位組成。2.總線空閑總線空閑由任意長度的隱性位組成。3.延遲傳送（錯誤認可節點）延遲傳送由8個位的隱性位組成。3CAN總線幀結構1.間歇（必須有）4CAN總線的錯誤處理機制一、錯誤類型位錯誤填充錯誤CRC錯誤形式錯誤應答錯誤4CAN總線的錯誤處理機制一、錯誤類型4CAN總線的錯誤處理機制 二、錯誤界定規則 1.錯誤界定4CAN總線的錯誤處理機制 二、錯誤界定規則4CAN總線的錯誤處理機制

2.錯誤界定規則 CAN總線上單元的錯誤狀態是依據錯誤計數器的數值而界定的，錯誤界定規則就是指錯誤計數器的計數規則。1）接收節點檢測到錯誤，接收錯誤計數器值增加；2）發送節點檢測到錯誤，發送錯誤計數器值增加；3）報文成功發送后，發送錯誤計數器值減少；4）報文成功接收后，接收錯誤計數器值減少。4CAN總線的錯誤處理機制 2.錯誤界定規則5SJA1000CAN控制器CAN通信控制器要實現CAN總線協議并具備與微控制器通信的接口不同型號的CAN總線通信控制器，其結構和功能大體相同；與微控制器接口部分的結構及方式存在一些差異由CAN通信控制器芯片完成CAN總線協議中物理層和數據鏈路層的所有功能應用層功能由微控制器完成芯片工作的溫度范圍為：－40℃～＋125℃，汽車及某些軍用領域，－40℃～＋80℃，一般工業領域5SJA1000CAN控制器CAN通信控制器要實現C實現CAN通信控制的幾種ASIC芯片CAN通信控制器82C200:實現CAN2.0A的標準格式通信幀的通信控制CAN通信控制器SJA1000:實現CAN2.0B的兩種格式通信幀的通信控制帶CAN通信控制器與8位微控制器的P8XC592帶CAN通信控制器與16位微控制器的87C196CA/CB帶32位ARM7處理器內核、可編程邏輯、存儲子系統、CAN接口、以太網接口、I/O接口等的片上系統TA7V帶CAN通信控制器的CAN總線I/O器件82C150CAN總線收發接口器件82C250ASIC是ApplicationSpecificIntegratedCircuit的英文縮寫，在集成電路界被認為是一種為專門目的而設計的集成電路實現CAN通信控制的幾種ASIC芯片CAN通信控制器82C2CAN通信控制器82C200的功能框圖

82C200實現CAN2.0A協議CAN通信控制器82C200的功能框圖

82C200實現CACAN通信控制器SJA1000SJA1000實現CAN2.0B協議SJA1000CAN通信控制器由以下幾部分構成:接口管理邏輯IML(InterfaceManagementLogic):它接收微處理器的命令,控制ＣＡＮ寄存器的地址,并為微處理器提供中斷和狀態信息。發送緩沖器TXB(TransmitBuffer):它是ＣＰＵ(CentralProcessingUnit)和位流處理器(BSP,BitStreamProcessor)之間的接口,有１３字節長。能存儲一條將在ＣＡＮ總線上發送的完整報文。報文由ＣＰＵ寫入,由位流處理器ＢＳＰ讀出。接收緩沖器（ＲＸＢ,ReceiveBuffer,RXFIFO）:是ＣＰＵ和接收濾波器之間的接口,用來存儲從ＣＡＮ總線收到并接收的報文。接收緩沖器FIFO共６４字節長。其中有１３字節的窗口可供ＣＰＵ訪問。在ＣＰＵ處理一個報文的同時，由這個ＦＩＦＯ繼續接收其它正在到來的報文CAN通信控制器SJA1000SJA1000實現CAN2.CAN通信控制器SJA1000(續）接收濾波器(Receivefilter):接收濾波器把收到的報文標識符和接收濾波寄存器中的內容進行比較,以判斷該報文是否被接收。如果判斷結果是肯定的,則報文被存入ＲＸＦＩＦＯ。位流處理器BSP(BitStreamProcessor):位流處理器控制發送緩沖器ＦＩＦＯ和ＣＡＮ總線之間數據序列,同時它也執行錯誤檢測、仲裁、位填充和ＣＡＮ總線錯誤處理功能。位定時邏輯BTL(Bittiminglogic):BTL監視總線上的串行序列，處理與CAN總線相關的位時間，按收到的報文頭與ＣＡＮ總線上的位流同步。BTL還為補償傳輸遲延時間和相位跳變提供可編程的時間段。錯誤管理邏輯EML(ErrorManagementLogic):它按照ＣＡＮ協議完成錯誤界定。它接受來自BSP的出錯通知，并向BSP和IML提供出錯統計

CAN通信控制器SJA1000(續）接收濾波器(ReceivSJA1000功能框圖SJA1000功能框圖出錯處理功能的增強仲裁丟失捕捉寄存器（ＡＬＣ,Arbitrationlostcaptureregister）：以找到丟失仲裁位的位置出錯代碼捕捉寄存器（ＥＣＣ,Errorcodecaptureregister）：分析總線錯誤類型和位置出錯警告限寄存器（ＥＷＬＲ,Errorwarninglimitregister

）：定義出錯警告極限值接收出錯計數寄存器（ＲＸＥＲＲ,ReceiveErrorCountRegister）發送ＴＸ出錯計數寄存器（ＴＸＥＲＲ,TXerrorcountregister）記錄發送和接收時出現的錯誤個數等。可根據從這兩個寄存器讀取的錯誤個數來判斷目前CAN控制器的出錯狀態。出錯處理功能的增強仲裁丟失捕捉寄存器（ＡＬＣ,Arbitr出錯處理功能的增強出錯中斷：出錯中斷源:總線出錯中斷、錯誤警告限中斷(可編程設置)和被動出錯中斷。由中斷允許寄存器(ＩＥＲ)區分出以上各中斷,也可直接從中斷寄存器(ＩＲ)中直接讀取中斷寄存器的狀態來判斷出錯類型。出錯代碼捕捉寄存器（ＥＣＣ,Errorcodecaptureregister）：當ＣＡＮ總線發生錯誤時,產生相應的出錯中斷,同時，把對應的錯誤類型和產生位置寫入出錯代碼捕捉寄存器(ＣＡＮ相對地址為12)。這個代碼一直保存到被主控制器讀取出來后,ECC才重新被激活工作，捕捉下一個錯誤代碼?？梢詮腅CC讀取的數據來分析屬于何種錯誤以及錯誤產生的位置，從而為調試工作提供了方便。

出錯處理功能的增強出錯中斷：SJA1000的應用電路SJA1000與以下芯片或電路組合，構成CAN應用節點微控制器CPU總線收發器晶振、電源、復位電路其它測量控制電路SJA1000的應用電路SJA1000與以下芯片或電路組合SJA1000的應用電路SJA1000的應用電路SJA1000的應用電路SJA1000的應用電路其它與CAN通信相關的器件INTEL82527CAN通信控制器，支持CAN2.0B規范帶CAN通信控制器的8位微控制器P8XC592具有微控制器P8XC552和CAN通信控制器82C200的功能組合帶CAN通信控制器的16位微控制器87C196CA/CBP51XA-C3CAN總線收發接口器件82C250CAN總線I/O器件82C150其它與CAN通信相關的器件INTEL82527CAN通信控6CAN總線收發器PCA82C25082C250是CAN通信控制器與物理總線之間的接口，器件可以提供對總線的差動發送和接收功能。82C250的主要特性如下：與ISO/DIS11898標準全兼容高速性（最高可達1Mbps）具有抗汽車環境下瞬間干擾的能力降低射頻干擾的斜率控制熱保護總線與電源及地之間的短路保護低電流待機方式掉電自動關閉輸出可支持多達110個節點相連接6CAN總線收發器PCA82C25082C250是CAN6CAN總線收發器PCA82C250對于CAN控制器及帶有CAN總線接口的器件，82C250并不是必須使用的器件，因為多數CAN控制器均具有配置靈活的收發接口并允許總線故障，只是驅動能力一般只允許20～30個節點連接在一條總線上。而82C250支持多達110個節點，并能以1Mbps的速率工作于惡劣電氣環境6CAN總線收發器PCA82C250對于CAN控制器及帶CAN總線I/O器件82C15082C150是一種具有CAN總線接口的模擬和數字I/O器件，可用于傳感器、執行器接口。主要功能包括：CAN接口功能和I/O功能

CAN接口功能符合具有嚴格位定時的CAN技術規范2.0A和2.0B

全集成內部時鐘振蕩器（不需要晶振），位速率為20K～125Kbit/s具有位速率自動檢測和校正功能由4個可編程標識符位，在一個CAN總線系統上最多可連接16個82C150支持總線故障自動恢復，具有通過CAN總線喚醒功能的睡眠方式，帶有CAN總線差分輸入比較器和輸出驅動器CAN總線I/O器件82C15082C150是一種具有CANCAN總線I/O器件82C150I/O功能16條可配置的數字及模擬I/O口線每條I/O口線均可單獨配置，包括I/O方向，口模式和輸入跳變的檢測功能在用作數字輸入時，可設置為由輸入端變化引起CAN報文自動發送兩個分辨率為10位的準模擬量（分配脈沖調制PDM）輸出具有6路模擬輸入通道的10位A/D轉換器兩個通用比較器CAN總線I/O器件82C150I/O功能CAN總線I/O器件82C150的應用TOPFETTOPFETM電機燈模擬傳感器開關量CAN總線I/O器件82C150的應用TOPFETTOPFE可配置片上系統TA7V05

TA7V是一個完整的32位現場可配置片上系統，集成了廣泛流行的32位ARM7處理器內核、可編程邏輯、存儲子系統和專用內部總線適合于工業現場和控制領域的應用具備功能豐富的FastChip開發套件，為開發、設計人員提供一個靈活的可配置平臺，能快速地開發出自定制的嵌入式應用系統

可配置片上系統TA7V05TA7V是一個完整的32位現場可TA7V的主要性能高性能、低功耗的32位ARM7處理器支持實時操作系統，可實現源碼級調試。集成了10/100M以太網為發送接收內建了2KBFIFO（FirstInputFirstOutput）緩存，支持3個以上MAC地址集成了CAN2.0B控制器帶有優先級仲裁，16個接收緩沖器，8個發送報文存儲器。報文濾波支持DeviceNet和CanOPEN協議集成了USB1.1控制器支持最高速率為12M的通用串行總線TA7V的主要性能高性能、低功耗的32位ARM7處理器TA7V的主要性能2個UART通用異步收發接口，可配置成RS-232、RS-485等通信接口相當于6400個FPGA門陣列的可配置系統邏輯（CSL

ConfigurableSystemLogic）矩陣；支持標準邏輯設計工具，可實現快速加法器、乘法器、邏輯運算、計數器等專用電路32KB內部高速暫存SRAM、8KB混合指令/數據緩存，支持外部EEPROM、Flash、SDRAM內存子系統，支持JTAG接口實時調試功能8通道10位ADC，多功能定時器陣列（Multi-FunctionTimerArray），豐富的可編程PIO接口TA7V的主要性能2個UART通用異步收發接口，可配置成RSFastChip

配套開發工具FastChip中包括Triscend軟模塊庫可直接在FastChip編輯界面上配置這些軟模塊，實現不同功能的靈活設計，系統開發的可靠性高。允許設計人員導入利用第三方工具生成的用戶自定義的網表文件，作為FastChip的新模塊，用于系統配置TA7V05支持RedHat、uCLinux和uC/OS等嵌入式操作系統用戶可根據系統開發的需要和特點，選擇適當的操作系統,編寫應用程序并下載到開發板上FastChip配套開發工具FastChip中包括TrisTA7V的工業總線“網關”功能

由于TA7V配備了UART、USB1.1、CAN2.0B、以太網等廣泛流行的工業總線標準接口，可根據實際要求在短時期內實現自定制的以太網橋，為工業控制設備的Internet接入提供了方便可行的解決方案，利用TA7V自帶的設備驅動程序和豐富的API函數可以縮短應用開發周期。該款芯片可以作為工業總線互聯、工業總線接入Internet的“網關”，可作為嵌入式網關的芯片

TA7V的工業總線“網關”功能由于TA7V配備了UART、TA7V的工業總線“網關”功能

利用片上可編程PIO通道、ADC通道(Analog-to-DigitalConverter)，實現離散、模擬參數的輸入、輸出還可以利用系統內部的CSL邏輯和片上資源實現電機驅動、PLC和PID等復雜的控制功能，可作為工業控制現場的主控制器和網絡連接設備的核心芯片。TA7V的工業總線“網關”功能利用片上可編程PIO通道、ACAN總線上測控數據的遠程監控

CAN總線上測控數據的遠程監控CAN總線上測控數據的遠程監控

CAN網段上的測控節點通過TA7V上的CAN2.0B接口與片上系統交換數據，存入TA7V的內存或相應的變量中TA7內存中測控數據可打包為以太網幀，再通過TA7V上的以太網接口發送到以太網上這里的TA7V并不是嚴格意義上的網關，只是不同協議網段間的數據轉發通道。通過數據交換的B/S（瀏覽器/服務器）模式，用戶不必親臨現場就可以對現場的CAN總線數據進行監控，達到了遠程監控的目的。CAN總線上測控數據的遠程監控CAN網段上的測控節點通過TCAN總線上測控數據的遠程監控

在ARM7處理器中植入uCLinux操作系統，而uCLinux支持Web功能，其BoaWebServer是一個單任務的HTTP服務器，可實現動態Web用戶通過提交表單的方式發出HTML請求，服務器端接收此請求后執行相應的CGI(CommonGatewayInterface,

通用網關接口)程序，根據用戶的表單請求進行數據存取處理，并生成動態HTML文件加載這些數據信息，并返回給瀏覽器，完成一次信息交互用戶只需編寫服務器端的相關CGI程序，對uCLinux內核和應用程序重新編譯后，把映像文件下載到Flash存儲器，就可以實現嵌入式系統的Web服務功能。

CAN總線上測控數據的遠程監控在ARM7處理器中植入uCLCAN總線上測控數據的遠程監控

利用TA7V05片上系統的嵌入式Web方式，可以很方便地實現以太網和CAN總線的互聯，并具有體積小、可靠性高、易于增加其他控制功能的優點，是CAN總線實現遠程監控的理想解決方案。TA7V有功能強大的邏輯功能模塊；豐富的I/O接口可實現電機驅動、儀表設備等功能，還具有多種工業總線接口，在工業控制領域具有良好的應用前景。工業現場設備的網絡化和智能化是技術發展的必然趨勢，以片上系統為代表的嵌入式系統將在工業控制中發揮更大的作用

CAN總線上測控數據的遠程監控利用TA7V05片上系統的嵌車身控制器硬件設計車身控制器設計要求功能要求：如車身部件的正常工作、數據通信、提供診斷信息工程要求：如工作溫度、防干擾性、尺寸要求、耐磨性等客戶的特定要求：如對電源、微處理器、輸入輸出點定義車身控制器硬件設計車身控制器設計要求看門狗電源復位32位ARM7CPU存儲單元A7V片上系統車身控制器437數字信號模擬信號PIOADC模塊DI模塊AI模塊傳感器/開關RS232UART系統標定JTAGPC機PIOMCU配置+3.3V+5V+12V電壓調理模塊SPILCD顯示CAN控制器CAN收發器CAN121613PIOPIOPIO大功率DO模塊大功率DO模塊大功率DO模塊照明、空調大功率設備狀態指示等中功率設備儀表盤等小功率設備車身控制器硬件設計看門狗電源復位32位ARM7存儲單元A7V片上系統車身控制器車身控制節點的數據通信車輛啟動時的自檢中央控制單元向各個模塊發送自檢命令，并收集各個模塊的返回信息。通過分析處理，及時發現和解決問題。周期性數據刷新控制器單元可以定期向功能模塊采集車門是否關閉、車鎖是否上鎖、車窗的停止位置、座椅的電機狀態、室內溫度、通風狀態等狀態信息。運行過程中監視監視總線上報文幀的收發情況，如發現總線異常，自動作出緊急處理，給駕駛人員發出報警等。車身控制節點的數據通信車輛啟動時的自檢CAN通信的時間觸發

TimeTriggeredcommunicationCAN采用的非破壞性總線仲裁技術，本質上屬于以事件觸發的通信方式其通信具有某種程度的非確定性，無法從根本上保證數據的實時傳輸由時間觸發的通信協議，其網絡調度具有確定性、實時性為滿足汽車控制網絡數據通信的實時性要求而開發了如TTCAN、FTTCAN等能及時傳送控制網絡的各種數據CAN通信的時間觸發

TimeTriggeredcommTT-CAN

（TimeTriggeredcommunicationonCAN）TT-CAN是對CAN擴展而形成的實時控制協議在CAN的物理層和數據鏈路層上添加了一個會話層TT-CAN已被國際標準化組織接收為ISO11898-4規范ISO11898-4規定了兩種TT-CAN：基于時間主節點（Timemaster）的時間觸發CAN協議。建立全局同步時基（Timebase）的時間觸發CAN協議。TT-CAN

（TimeTriggeredcommunFTT-CAN的矩陣周期FTT-CAN的矩陣周期FTT-CAN(FlexibleTT-CAN)FTT-CAN的最大特點是可根據需求在線修改網絡策略適合于子系統之間異步訪問總線的應用場合用于導航控制、ABS等。FTT-CAN的通信特點采用單主多從結構由主節點同步系統時鐘總線時間由無限循環的基本周期組成每個基本周期起點發送表示基本周期開始的觸發報文（Triggermessage）基本周期分為同步報文窗口和異步報文窗口，同步報文窗口用于傳輸周期性報文；同步報文的數據域中包括有觸發通信的調度信息，如同步窗口的起始時刻點、在此周期里需要傳輸的報文等。在基本周期異步報文窗口用于傳輸非周期性報文，用于傳輸報警、診斷等非實時性的信息。FTT-CAN采用面向基本周期、而非面向每個報文的方式FTT-CAN(FlexibleTT-CAN)FTT-CTTP/C（TimeTriggeredProtocol）TTP是時間觸發協議的縮寫，C代表SAE的網絡級別ClassC。TTP/C屬于實時、容錯、確定性的協議，采用基于時分多路訪問（TDMA）的總線訪問方式。即所有總線活動基于事先規定的時刻點進行。因此，每個節點需要準確的全局時間基準，而且TTP/C通信協議能提供容錯的時鐘同步。在TDMA總線訪問中，每個通信控制器在時間軸上將分配到屬于自己的時隙（Timeslot），用于傳輸自己的報文。事先規定好每個報文的傳輸時刻點?？偩€上的所有節點知道某一節點發送報文的時刻點。通過比較事先規定好的報文接收時刻點和實際接收時刻，接收報文的節點可以簡單地進行時鐘同步的校正。并可以預測每個報文的最大傳輸延遲時間，保證高實時性通信的要求。

TTP/C（TimeTriggeredProtocol）ByteFlightByteFlight是寶馬公司發布的總線標準，主要應用于安全氣囊、安全帶等高性能汽車控制領域和一些航空領域。ByteFlight的數據通信采用FTDMA柔性時分多路訪問（FlexibleTimeDivisionMultipleAccess）的媒體訪問方式。一個同步主控制器周期性地發送同步脈沖，網絡上的其他節點基于此脈沖同步本地時鐘。連續兩個同步脈沖之間的時間間隔是一個周期時間（Cycletime），每個周期時間為250s。ByteFlight根據報文實時性要求的高低把報文分為兩種。一種是實時性要求高、每個周期都需要發送的“同步”報文。另一種是對實時性要求低、非周期性發送的“同步”和“異步”報文。每個周期被劃分為若干時隙，先前的一部分時隙用于傳輸“同步”報文，剩余時隙用于傳輸所謂低優先級的“異步“報文。各時隙按報文的優先級大小排隊。圖4.29表示了這種FTDMA通信調度的周期與時隙。ByteFlightByteFlight是寶馬公司發布的總線

幾種CAN協議的性能比較協議種類拓撲傳輸介質傳輸速率(bps)數據域大小B冗余事件觸發流量靈活性TT-CAN總線雙絞線1M8無高中等FTT-CAN總線雙絞線1M8有高高TTP/C總線、星型雙絞線,光纖2M/25M240有低差ByteFlight星型塑料光纖10M12有中等中等FlexRay總線、星型雙絞線,光纖10M246有中等中等幾種CAN協議的性能比較拓撲傳輸介質傳輸速率(bps)數汽車內部網絡的解決方案（Motorola）汽車內部網絡的解決方案（Motorola）SAEJ1939

CAN規范只包括了物理層和數據鏈路層，是一個可以封裝在通信控制器集成電路芯片內部的規范。SAEJ1939以CAN為基礎，其物理層和數據鏈路層基本上沿用了CAN規范，并增加了網絡層、應用層和網絡管理規范。SAEJ1939目前已經發布的規范如下：J1939/01卡車、公共汽車控制與通信網絡J1939/12物理層，250Kbps,四線雙絞線J1939/13物理層，診斷連接器J1939/31網絡層J1939/71車輛應用層J1939/72虛擬終端應用層J1939/73應用層-診斷J1939/81J1939網絡管理協議SAEJ1939CAN規范只包括了物理層和數據鏈路層，是通信參考模型比較

ISO模型CANSAEJ1939應用層

應用層

網絡管理表達層

會話層

傳輸層

網絡層網絡層數據鏈路層數據鏈路層數據鏈路層物理層物理層物理層

通信參考模型比較

應用層

應用層

網絡管理表達層

會話基于SAEJ1939的車輛多網段系統基于SAEJ1939的車輛多網段系統汽車內部網絡

防抱死制動系統（Anti-lockBrakingSystem）自動離合器系統（

Automaticclutchsystem）直流電(DirectCurrent)汽車內部網絡防抱死制動系統（Anti-lockBraki7CAN總線節點設計 一、CAN總線節點的硬件設計 1.CAN總線節點結構7CAN總線節點設計 一、CAN總線節點的硬件設計7CAN總線節點設計 2.CAN總線節點的硬件電路

（1）電源電路

SJA1000片上有3個獨立電源，分別給輸入電路、輸出電路以及內部邏輯管理電路供電。 （2）復位電路

SJA1000的復位輸入引腳為低電平有效，MCS-51單片機的復位輸入引腳為高電平有效。7CAN總線節點設計 2.CAN總線節點的硬件電路7CAN總線節點設計

（3）時鐘電路7CAN總線節點設計 （3）時鐘電路7CAN總線節點設計

（4）MCS-51單片機與SJA1000接口電路7CAN總線節點設計 （4）MCS-51單片機與SJA7CAN總線節點設計

（5）CAN總線收發器電路7CAN總線節點設計 （5）CAN總線收發器電路7CAN總線節點設計7CAN總線節點設計7CAN總線節點設計

二、CAN總線節點的軟件設計

1.主程序7CAN總線節點設計 二、CAN總線節點的軟件設計7CAN總線節點設計 2.SJA1000初始化程序 ORG0H MOVDPTR,#7F00H MOVA,#01H MOVX@DPTR,A;關中斷、復位 MOVDPTR,#7F04H MOVA,#30H MOVX@DPTR,A；ACR MOVDPTR,#7F05H MOVA,#00H MOVX@DPTR,A；AMR7CAN總線節點設計 2.SJA1000初始化程序7CAN總線節點設計 MOVDPTR,#7F06H； BTR0 MOVA,#00H MOVX@DPTR,A MOVDPTR,#7F07H； BTR1 MOVA,#14H MOVX@DPTR,A; 定時設置 MOVDPTR,#7F08H MOVA,#0FAH MOVX@DPTR,A； OCR MOVDPTR,#7F1FH MOVA,#00H MOVX@DPTR,A; CDR MOVDPTR,#7F00H MOVA,#0EH MOVX@DPTR,A；開中斷，工作7CAN總線節點設計 MOVDPTR,#7F06H7CAN總線節點設計 3.發送子程序 注意狀態位：接收狀態發送完成狀態發送緩沖區是否被鎖定7CAN總線節點設計 3.發送子程序7CAN總線節點設計CAN_TX:MOV DPTR,#7F02H；讀狀態寄存器 MOVX A,@DPTR CJNE A,#0CH,EXIT；能發送否？

MOV DPTR,#7F0AH MOV A,#02H MOVX @DPTR,A；設置報文ID MOV A,#01H INC DPTR MOVX @DPTR,A；報文字節數 MOV A,40H INC DPTR MOVX @DPTR,A；發送數據 MOV DPTR,#7F01H MOV A,#01H MOVX @DPTR,A；發送命令EXIT: RET7CAN總線節點設計CAN_TX:MOV DPTR7CAN總線節點設計 4.接收子程序7CAN總線節點設計 4.接收子程序7CAN總線節點設計CAN_RX:MOV DPTR,#7F02H MOVX A,@DPTR JNB ACC.0,EXIT1 MOV DPTR,#7F14H INC DPTR INC DPTR MOVX A,@DPTR MOV 50H,A MOV DPTR,#7F01H MOV A,#04H MOVX @DPTR,AEXIT1:

RET7CAN總線節點設計CAN_RX:MOV DPTR應用實例

基于CAN-bus總線的家庭主機主要功能圖應用實例基于CAN-bus總線的家庭主機主要功能圖應用實例

應用實例應用實例

基于CAN總線的智能小區應用實例基于CAN總線的智能小區應用實例

利用成熟模塊構成系統（華控RSM系列模塊）應用實例利用成熟模塊構成系統（華控RSM系列模應用實例

RSM01模數轉換模塊1.輸入通道數：8路雙端2.輸入范圍：-CV型：0～5V,1～5V-CI型：4～20mA-CI10型：0～10mA3.A/D分辨率：12位4.采樣速率：10次/秒（8通道/次）供電電壓：24VDC±5%應用實例RSM01模數轉換模塊應用實例

RSM02A型熱電偶輸入模塊（4路，2次/秒，24位）RSM03A型熱電阻輸入模塊（4路，2次/秒，24位）RSM04型脈沖量計數模塊（2路，<200kHz）RSM05型1～5V/4～20mA模擬量輸出模塊（4路）應用實例RSM02A型熱電偶輸入模塊（4路，2次/秒要點總結

1、理解CAN總線的性能特點；2、CAN采用了ISO/OSI模型中哪幾層？3、CAN總線兩種邏輯狀態是什么？與“0”和“1”的關系是什么？4、CAN總線報文傳送由哪幾種不同類型的幀以及各自的結構特點？5、CAN總線報文幀間空間的使用情況；6、理解CAN總線錯誤類型和界定；7、理解CAN總線位仲裁技術；8、了解CAN總線兩種不同的過濾模式；9、了解CAN控制器SJA1000的兩種工作模式；要點總結1、理解CAN總線的性能特點；作業：1、簡述CAN通信的特點。2、簡述CAN通信的幀結構。3、試對實現CAN通信控制的幾種ASIC芯片做簡要列表對比。作業：1、簡述CAN通信的特點。1CAN總線特點2CAN總線通信模型3CAN總線幀結構4CAN總線的錯誤處理機制5SJA1000CAN控制器6CAN總線收發器PCA82C2507CAN總線節點設計CAN通信技術1CAN總線特點CAN通信技術CAN[ControllerAreaNetwork]是控制器局域網的簡稱它是德國Bosch公司在1986年為解決現代汽車中眾多測量控制部件之間的數據交換而開發的一種串行數據通信總線現已被列入ISO國際標準ISO11898最初為汽車測控數據通信而設計的CAN，現已在多領域被廣泛采用航天、電力、石化、冶金、紡織、造紙、倉儲等行業火車、輪船、機器人、樓宇自控、醫療器械、數控機床、智能傳感器、過程自動化儀表等CAN通信技術CAN[ControllerAreaNetwork]是控1CAN總線特點CAN網絡上的節點不分主從任一節點均可在任意時刻主動地向網絡上其他節點發送信息，通信方式靈活CAN采用非破壞性的總線仲裁技術CAN網絡上的節點具有不同的優先級，當多個節點同時向總線發送信息時，優先級較低的節點會主動地退出發送，而最高優先級的節點可不受影響地繼續傳輸數據，從而節省了總線沖突的仲裁時間?？蓾M足對實時性的不同要求高優先級的數據可在134微秒內得到傳輸1CAN總線特點CAN網絡上的節點不分主從1CAN總線特點通過報文濾波可實現點對點、一點對多點及全局廣播等幾種方式收發數據，無需專門的“調度”CAN的直接通信距離最遠可達10km（速率5kbps以下）；通信速率最高可達1Mbps(此時通信距離最長為40m）。CAN總線上的節點數決定于總線驅動電路，一般為可達110個；報文標識符：CAN2.0A為2032種CAN2.0B擴展幀的報文標識符幾乎不受限制CAN為短幀結構，傳輸時間短，受干擾概率低1CAN總線特點通過報文濾波可實現點對點、一點對多點及全局1CAN總線特點CAN節點具有良好的檢錯功能，出錯率低節點中均有錯誤檢測、標定和自檢能力。具有發送自檢、循環冗余校驗、位填充、報文格式檢查等。CAN節點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能，以使總線上其他節點的操作不受影響。CAN的通信介質可為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。CAN器件可被置于無任何內部活動的睡眠方式相當于未連接到總線驅動器可降低系統功耗其睡眠狀態可借助總線激活或者系統的內部條件被喚醒。1CAN總線特點CAN節點具有良好的檢錯功能，出錯率低2CAN總線通信模型1991年Bosch公司發布CAN2.0規范。CAN2.0A支持標準的11位標識符，CAN2.0B同時支持標準的11位標識符和擴展的29位標識符。2CAN總線通信模型1991年Bosch公司發布CA2CAN總線通信模型2CAN總線通信模型

2CAN總線通信模型CAN的通信參考模型分層結構數據鏈路層邏輯鏈路控制子層LLCLLC的主要功能是：為數據傳送和遠程數據請求提供服務，確認由LLC子層接收的報文實際已被接收，并為恢復管理和通知超載提供信息媒體訪問控制子層MACMAC子層主要規定傳輸規則，即控制幀結構、執行仲裁、錯誤檢測、出錯標定和故障界定物理層物理層規定了節點的全部電氣特性

LogicLinkControlMediumAccessControl2CAN總線通信模型CAN的通信參考模型LogicLi2CAN總線通信模型數據鏈路層

邏輯鏈路子層接收濾波超載通知恢復管理媒體訪問控制子層數據封裝/拆裝幀編碼（填充/解除填充）媒體訪問管理錯誤監測、出錯標定應答串行化/解除串行化物理層

位編碼/解碼；位定時；同步；驅動器/接收器特性

2CAN總線通信模型數據鏈路層邏輯鏈路子層物理層位編2CAN總線通信模型 一、CAN總線的物理層

1.CAN總線的位編碼CAN位流根據“不歸零”（NRZ）方式來編碼。CAN總線的數值為兩種互補邏輯數值：“顯性”（Dominant）或“隱性”（Recessive），“顯性”數值表示邏輯“0”，而“隱性”表示邏輯“1”。當總線上兩個不同的節點在同一位時間分別傳送顯性和隱性位時，總線上呈現顯性位，即顯性位覆蓋了隱性位。2CAN總線通信模型 一、CAN總線的物理層2CAN總線通信模型

2.CAN總線的位數值表示（ISO11898）2CAN總線通信模型 2.CAN總線的位數值表示（ISO2CAN總線通信模型

3.最大傳輸距離與通信速率2CAN總線通信模型 3.最大傳輸距離與通信速率2CAN總線通信模型 4.CAN總線與 節點的電氣連接2CAN總線通信模型 4.CAN總線與2CAN總線通信模型

位定時標稱位速率（NominalBitRate） 理想發送節點在沒有重同步的情況下每秒發送的位數量。標稱位時間（NominalBitTime） 標稱位時間=1/標稱位速率。 即：CAN總線通信時，一位數據持續的時間。2CAN總線通信模型 位定時2CAN總線通信模型

位時間結構2CAN總線通信模型 位時間結構2CAN總線通信模型 （1）同步段（SYNC_SEG） 同步段用于同步總線上不同的節點，是CAN總線位時間中每一位的起始部分。 （2）傳播段（PROP_SEG） 傳播段用于補償網絡內的物理延時。 （3）相位緩沖段1、2（PSEG1、PSEG2） 相位緩沖段用于補償邊沿階段的誤差。 （4）采樣點（SamplePoint） 采樣點是讀取總線電平并轉換為一個對應的位值的一個時間點。2CAN總線通信模型 （1）同步段（SYNC_SEG）2CAN總線通信模型2CAN總線通信模型2CAN總線通信模型 6.同步

同步使CAN總線系統的收發兩端在時間上保持步調一致。 由于節點的振蕩器漂移，傳播延遲以及噪聲干擾等引起的位時間偏差稱為相位誤差。 （1）硬同步 硬同步只在總線空閑時通過一個從“隱性位”到“顯性位”的跳變（幀起始）來完成，此時不管有沒有相位誤差，所有節點的位時間重新開始。2CAN總線通信模型 6.同步2CAN總線通信模型

（2）重同步 在報文的隨后位中，每當有從“隱性位”到“顯性位”的跳變，并且該跳變落在了同步段之外，就會引起一次重同步。重同步機制可以根據跳變沿加長或者縮短位時間以調整采樣點的位置，保證正確采樣。 重同步跳轉寬度（SJW）定義為相位緩沖段1可被加長或相位緩沖段2可被縮短的上限值。2CAN總線通信模型 （2）重同步CAN總線信號的顯位與隱位顯位(0)VCANH：3.5vVCANL11.5v隱位(1)VCANH2.5vVCANL2.5v顯位可改寫隱位CAN總線信號的顯位與隱位顯位(0)2CAN總線通信模型

二、CAN總線的數據鏈路層 1.邏輯鏈路控制子層LLC

（1）驗收過濾 通過驗收過濾確定是否被接收數據幀。

（2）超載通知 若接收節點由于內部原因要求延遲下一個數據幀/遠程幀，則發送超載幀。

（3）恢復管理 發送期間，對于丟失仲裁或被錯誤干擾的幀，LLC子層具有自動重發功能。2CAN總線通信模型 二、CAN總線的數據鏈路層2CAN總線通信模型 2.介質訪問控制子層MAC

MAC子層不存在修改的靈活性，是CAN總線協議的核心。2CAN總線通信模型 2.介質訪問控制子層MAC2CAN總線通信模型

（1）介質訪問管理

2CAN總線通信模型 （1）介質訪問管理2CAN總線通信模型

（2）MAC幀位填充 當發送節點在發送位流中檢測到5個數值相同的連續位（包括填充位）時，在實際發送位流中，自動插入一個補碼位。2CAN總線通信模型 （2）MAC幀位填充3CAN總線幀結構4種不同類型的幀：數據幀、遠程幀、出錯幀、超載幀數據幀（DataFrame）攜帶數據，由發送器傳送至接收器遠程幀（RemoteFrame）用以請求總線上的相關單元發送具有相同標識符的數據幀出錯幀（ErrorFrame）由檢測出總線錯誤的單元發送超載幀（OverloadFrame）用于提供當前和后續數據幀的附加延遲3CAN總線幀結構4種不同類型的幀：3CAN總線幀結構數據幀由7個不同的位場（域）組成：幀起始、仲裁場、控制場、數據場、CRC場、應答場、幀結束幀起始位（1個顯位），表示標志幀的開始中間有仲裁場、控制場、數據場、CRC場、應答場幀結束（7個隱位）數據場長度可為零3CAN總線幀結構數據幀由7個不同的位場（域）組成：CAN數據幀的組成

遠程發送請求位RTR(RemoteTransmissionRequest)遠程請求替代位SRR(SubstituteRemoteRequest)標識擴展位IDE(IdentifierExtension)StartofFrame數據長度碼DLC(DataLengthCode)3CAN總線幀結構CAN數據幀的組成遠程發送請求位RTR(RemoteTr3CAN總線幀結構1.幀起始SOF標志數據幀和遠程幀的起始。由一個顯性位組成。只有在總線空閑時才允許站點開始發送信號，所有站必須同步于開始發送報文的站幀起始前沿，即硬同步。3CAN總線幀結構1.幀起始SOF3CAN總線幀結構2.仲裁場在幀起始之后是仲裁場。標準幀：由12個位組成，分別為11個識別位（ID）和一個遠程發送請求（RTR）位。 RTR位用于區分報文是數據幀（RTR位為顯性）還是遠程幀（RTR位為隱性狀態）。擴展幀：由11位基本ID、SRR位、IDE位和18位擴展ID組成。SRR位和IDE位皆為隱性。3CAN總線幀結構2.仲裁場3CAN總線幀結構3.控制場在仲裁場之后是控制場，由6個位組成?？刂茍龅牡谝晃粸樽R別擴展（IDE）位，該位為顯性狀態時，說明這是標準幀。識別擴展位的下一位為零保留位（RB0），這一保留位將由CAN協議定義為顯性位。控制場的其余4位為數據長度碼（DLC），說明了報文中包含的數據字節數。3CAN總線幀結構3.控制場3CAN總線幀結構3CAN總線幀結構3CAN總線幀結構 4.數據場控制場之后為數據場，包含正在發送的數據字節。數據場長度由上述數據長度碼DLC定義（0-8字節）。首先發送的是最高字節的最高位。3CAN總線幀結構 4.數據場3CAN總線幀結構 CR