CAN报文——帧格式

最新推荐文章于 2025-05-06 18:43:13 发布

nankz

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一、CAN介绍

总线值：总线线性只，同时有“显性”和“隐形”，显示为显性，显性逻辑0，差分。
睡眠模式和唤醒：唤醒时，虽然传输层要等待一段时间使系统振荡器稳定，然后还要等待一段时间直到与总线活动同步（通过检查 11 个连续的“隐性”位），但在总线驱动器被重新设置为“总线在线”之前，内部运行已重新开始。为了唤醒系统上正处于睡眠模式的其他节点，可以使用一特殊的唤醒报文，此报文具有专门的、最低等级的识别符。（ rrr rrrd rrrr; r =‘’隐性’ d= ‘显性’）
错误检测（ Error Detection）：
为了检测错误，必须采取以下措施：
- 监视（发送器对发送位的电平与被监控的总线电平进行比较）
- 循环冗余检查
- 位填充
- 报文格式检查
错误检测的执行（ Performance of Error Detection）：
错误检测的机制要具有以下的属性：
- 检测到所有的全局错误
- 检测到发送器所有的局部错误
- 可以检测到一报文里多达 5 个任意分布的错误
- 检测到一报文里长度低于 15（位）的突发性错误
- 检测到一报文里任一奇数个的错误
对于没有被检测到的错误报文，其残余的错误可能性概率低于：报文错误率* 4.7 * 10 –11。
错误标定和恢复时间（ Error Sinalling and Recovery Time）：
任何检测到错误的节点会标志出已损坏的报文。此报文会失效并将自动地开始重新传送。如果不再出
现新错误的话，从检测到错误到下一报文的传送开始为止，恢复时间最多为 29 个位的时间。

二、报文格式

1.数据帧和遥控帧

帧起始、仲裁场、控制场、数据场、 CRC 场、应答场、帧结尾。数据场的长度可以为 0。

帧起始：数据帧和远程帧的起始，单独的“显性”位组成。
仲裁场：识别符和远程发送请求位（ RTR），识别符11位，最高到最低发送，ID-10到ID-0，高七位不能全是隐性。

RTR 位：该位在数据帧里必须为“显性”，而在远程帧里必须为“隐性”。
控制场：6 个位组成，包括数据长度代码和两个将来作为扩展用的保留位。所发送的保留位必须为“显性”。接收器接收所有由“显性”和“隐性”组合在一起的位。数据帧的范围0-8个字节。
数据场由数据帧中的发送数据组成。它可以为 0～8 个字节，每字节包含了 8 个位，首先发送 MSB 。
CRC场：包括序列和界定符，序列是位流(帧起始、仲裁场、控制场、数据场 )在多项式发生器，界定符是单独“隐性位”
应答场：两个“隐性”位，发送ACK将第一个变成“显性”。
帧结尾：7个“隐性”位

2.错误帧

有以下 5 种不同的错误类型（这 5 种错误不会相互排斥）

位错误
站单元在发送位的同时也对总线进行监视。如果所发送的位值与所监视的位值不相符合，则在此位时间里检测到一个位错误（ BIT ERROR）。但是在仲裁场（ ARBITRATION FIELD）的填充位流期间或 ACK间隙（ ACK SLOT）发送一“隐性”位的情况是例外的—— 此时，当监视到一“显性”位时，不会发出位
错误（ BIT ERROR）。当发送器发送一个被动错误标志但检测到“显性”位时，也不视为位错误。
填充错误
如果在使用位填充法进行编码的信息中，出现了第 6 个连续相同的位电平时，将检测到一个填充错误。
CRC 错误
CRC 序列包括发送器的 CRC 计算结果。接收器计算 CRC 的方法与发送器相同。如果计算结果与接收到 CRC 序列的结果不相符，则检测到一个 CRC 错误（ CRC ERROR）
形式错误
当一个固定形式的位场含有 1 个或多个非法位，则检测到一个形式错误（ FORM ERROR）。
应答错误
只要在 ACK 间隙（ ACK SLOT）期间所监视的位不为“显性”，则发送器会检测到一个应答错误（ ACKNOWLEDGMENT ERROR）。