CAN控制器局域网总线协议详解:拓扑图/错误状态种类
< 返回列表时间: 2021-01-31来源:工控之家网新闻
说到总线,我们很容易想到错综复杂的计算机线路,但这些总线总是扮演着非常重要的角色。今天,让我们了解一下CAN总线协议。Can控制器局域网总线是一种利用双绞线传输信号的串行通信协议总线。它是世界上应用最广泛的现场总线之一。最常见的领域是汽车。Can协议用于汽车不同部件之间的通信,取代了昂贵笨重的线束。【特点】1。Can是当前位置唯一的国际标准现场总线。2Can工作在多主模式下,网络中的任何节点都可以随时主动地向网络中的其他节点发送信息,其中一些节点是主从节点。在消息标识符中,can总线上的节点被划分为不同的优先级,以满足不同的实时性要求。4Can总线采用无损总线仲裁技术。5Can节点Can上的节点数量主要取决于总线驱动电路。7报文采用短帧结构,传输时间短,干扰概率低,数据误码率极低。8can信息的每一帧都有CRC校验等检错措施,具有良好的检错效果。9 can的通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤,选择灵活。10Can节点在出现严重错误时,可以自动关闭输出功能,从而不影响总线上其他节点的运行。11Can总线具有很高的性价比。【总线拓扑】can控制器根据两条线路的电位差判断总线电平。公车层次分为显性层次和隐性层次,必须是其中之一。发送方通过更改总线级别将消息发送给接收方,如图所示。主动错误状态主动错误状态是一种可以正常参与总线通信的状态。当处于活动错误状态的单元检测到错误时,输出活动错误标志。2被动错误状态被动错误状态容易引起错误。虽然处于被动错误状态的单元可以参与总线通信,但为了不妨碍其他单元的通信,在接收时不能主动发送错误通知。即使处于被动错误状态的单元检测到错误,而处于主动错误状态的其他单元没有发现错误,整个总线也被认为是无错误的。三。总线关闭状态总线关闭状态是一种不能参与总线通信的状态。禁止接收和传输信息。这些状态通过发送错误计数和接收错误计数来管理。根据计数值,确定进入哪个状态。错误状态与计数值的关系如图所示。[错误计数值]发送错误计数值和接收错误计数值根据一定条件变化。错误计数值的变化情况如图所示。数据的接收和发送可以同时满足多个条件。当错误标志的第一位出现时,错误计数器开始计数。数据链路层分为MAC层和LLC层。MAC子层是CAN协议的核心。数据链路层的功能是将物理层接收到的信号组织成有意义的消息,并提供传输错误控制等传输控制流。具体来说,它是消息帧、仲裁、响应、错误检测或报告。数据链路层的功能通常在CAN控制器的硬件中实现。物理层定义了实际的信号传输模式、位定时、位编码模式和同步步骤。但具体来说,信号电平、通信速度、采样点、驱动器和总线的电气特性以及连接器形式没有定义。这些必须由用户根据系统要求确定。传输层定义了CAN总线的高层协议,并通过软件实现。【can协议及标准规范】1。ISO标准化can协议。ISO标准化后的CAN协议有两种:iso111898标准和iso111519-2标准。Iso11898:can高速通信标准,通信速度125kbps-1mbps。目前,在iso11898中加入新的协议后,成为iso11898的标准。Iso111519:Iso111519是can低速通信标准,通信速度低于125kbps。Iso111519-2是Iso111519-1在加入新协议后的版本。如图所示:CAN协议与ISO1111898、ISO1111519-2标准的范围【ISO1111898与ISO1111519-2的区别】1。物理层的差异如上图所示。CAN协议中iso111898和iso111519-2的物理层有不同的标准。can写一页的物理层如下图所示,定义为三个子层。ISO1111898和ISO1111519-2在物理层的PMA层和MDI层是不同的。在物理层(PMA层和MDI层),iso111898和iso111519-2的主要区别如图所示:[can总线通信模式]1。总线接入:can是一种共享的媒体总线,其媒体接入机制类似于以太网媒体接入机制,采用载波监控多址方式。CAN控制器在总线空闲时发出智能信号,采用硬同步。所有can控制器在帧开始的前端同步。为了避免累积误差引起的异步时钟错位,CAN总线采用硬同步跳转的方式进行重同步。2仲裁:公车闲置时,为隐性水平。此时,任何节点都可以向总线发送显式级别作为帧的开始。如果两个或多个节点同时发送,则会出现总线冲突。CAN总线解决总线冲突的方法比以太网的CSMA/CD方法要好得多。以太网是一种冲突检测模式,即一旦检测到两个或多个节点同时发送信息帧,所有发送节点将退出发送,等待随机时间后再发送。可以逐位仲裁标识符。三。编解码:帧起始域、主席域、控制域、数据域和CRC序列采用位填充技术。在CAN总线中,在相同的状态下,每五个连续的电平中插入一个互补电平。恢复时,删除同一状态下每五级后的互补级,以保证数据的透明性。4错误标记:当检测到位错误、填充错误、窗体错误或响应错误时,检测到错误情况的CAN控制器将发送错误标志。5过载标签:一些can控制器会发送一个或多个过载帧来延迟下一个数据帧或远程帧。
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