CAN总线工作原理

最新推荐文章于 2025-06-08 16:12:43 发布

原创最新推荐文章于 2025-06-08 16:12:43 发布 · 1.4w 阅读

29 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#CAN总线 #CAN

单片机相关同时被 2 个专栏收录

7 篇文章

订阅专栏

硬件原理与应用

1 篇文章

订阅专栏

本文介绍了CAN总线的基本概念，详细解析了CAN报文的标准格式与扩展格式，包括帧起始、标识符、控制场、数据场等内容，并给出了描述CAN消息的数据结构示例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

    CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称。CAN总线有两条信号线构成，分别是CANL和CANH。相比于RS485总线构成的网络，CAN总线构成的网络更有优势。
CAN的报文格式
    在总线中传送的报文，每帧由7部分组成。CAN协议支持两种报文格式，其唯一的不同是标识符（ID）长度不同，标准格式为11位，扩展格式为29位。
    在标准格式中，报文的起始位称为帧起始（SOF），然后是由11位标识符和远程发送请求位 (RTR）组成的仲裁场。RTR位标明是数据帧还是请求帧，在请求帧中没有数据字节。
    控制场包括标识符扩展位（IDE），指出是标准格式还是扩展格式。它还包括一个保留位 (ro），为将来扩展使用。它的最后四个位用来指明数据场中数据的长度（DLC）。数据场范围为0～8个字节,其后有一个检测数据错误的循环冗余检查(CRC）。
    应答场（ACK）包括应答位和应答分隔符。发送站发送的这两位均为隐性电平（逻辑1），这时正确接收报文的接收站发送主控电平（逻辑0）覆盖它。用这种方法，发送站可以保证网络中至少有一个站能正确接收到报文。
    报文的尾部由帧结束标出。在相邻的两条报文间有一很短的间隔位，如果这时没有站进行总线存取，总线将处于空闲状态。

如上图所示，帧格式包括扩展帧和标准帧两种。帧类型包括数据帧和远程帧。数据部分最大长度共8个字节。在编程时，如下的数据结构可以用来描述一个CAN消息：

typedef struct 
{
    uint32_t id;            /**< 29 bit identifier, it depend on "format" value
                                 - if format = STD_ID_FORMAT, id should be 11 bit identifier
                                 - if format = EXT_ID_FORMAT, id should be 29 bit identifier
                             */
    uint8_t dataA[4];       /**< Data field A */
    uint8_t dataB[4];       /**< Data field B */
    uint8_t len;            /**< Length of data field in bytes, should be:
                                 - 0000b-0111b: 0-7 bytes
                                 - 1xxxb: 8 bytes
                            */
    uint8_t format;         /**< Identifier Format, should be:
                                 - STD_ID_FORMAT: Standard ID - 11 bit format
                                 - EXT_ID_FORMAT: Extended ID - 29 bit format
                            */
    uint8_t type;           /**< Remote Frame transmission, should be:
                                 - DATA_FRAME: the number of data bytes called out by the DLC
                                 field are send from the CANxTDA and CANxTDB registers
                                 - REMOTE_FRAME: Remote Frame is sent
                            */
} CAN_MSG_Type;

另外，还有如下图所示的参数可以进行设置。如CAN总线的波特率，工作模式，过滤器里的内容等。