CAN总线协议——iso11898-1

CAN总线规范 11898-1-优快云博客（参考道友的博客）

CAN总线协议11898包括：

本次要介绍的是11898-1，属于比较重要的协议，协议学习还看看原文档，第一手资料比较重要

该协议介绍了数据链路层和物理信号层上的内容，同时介绍了CAN总线的属性、电气特性等

前言部分：

介绍了数据链路层和物理层对应OSI（网络通信协议）经典模型中的层1和层2

该模型同样适用于TCP/IP通信 ，HTTP应用层、传输层TCP/UDP 、网络层IP、网络接口层

电气属性：

规定了两根差分信号，以高速CAN信号为例CAN_High和CAN_Low线上电压均为2.5V，当压差为0V时，表示显性，即逻辑0，当CAN_High为3.5V，CAN_Low为1.5V时，差值是2V时，为隐性，表示逻辑1.

总线架构（介绍了CAN数据类型、帧类型、CAN总线属性特点）

1 CAN数据类型：经典CAN、CANfd（传输速度超过CAN，1Mbit/s）、是否支持扩展（CAN base 、 CAN extend）

2 CAN帧类型

数据帧：传输数据

过载帧：告诉接收单元还未做好接受准备（中止一段时间数据帧发送）

远程帧/遥控帧：用于接收单元向具有相同ID的发送单元发送数据请求。

错误帧：检测出错误的是时候，通知其他帧错误帧， 

间隔帧：将数据帧和远程帧与前面的帧分开

帧结构：

3 CAN总线特点：

分层架构

DLL和PL:如下分层

我做的项目中设计到下面层的有：

描述了三个层面的开发规范：物理层、数据链路层、交互层

然后就是一个网络相关诊断的规范（故障诊断开发需要看、bussof故障、超时故障）

物理层：（所有标准都要遵从 ISO 11898-1 -2 -5）

1比如说定义ECU通过双绞线正常通信速率是500kbit/s

2 Can收发器和can控制器推荐使用什么型号匹配

3定义了总线的can高和can低的电压（3.5 1.5）

4 差分电压上升沿和下降沿时间

5 can通信正常工作电压范围（不能过压和欠压工作，否则ecu就不能正常通信）

6 静电释放和过压保护的需求 （）测试最大电压等

推荐任何一个车身模块静电释放保护电压大于16KV

7 收发器（从传输到接收的时间延迟）回路延迟最大是300ns

数据链路层：

1 定义了一个位定时参数表，里面的内容和can控制器预分频系数的配置有关，比如说定义了采样位置、采样数量、位定时参数的最小值和最大值

2 can通信的数据帧格式要符合11898标准（can矩阵必须定中义DLC长度）

交互层

1 位格式和字节格式总共64个bit，大端还是小端传输接收、byteodertepy

2 报文发送方式

（周期（周期偏差不大于+-10%  小于20ms时候不大于+-百分之20 ）、

事件（为了避免丢失，事件发送后重复发送多少次、每次间隔多少时间，规范定义了这些由整车厂确定，一般在can通信矩阵可以看到）

、周期事件：事件没发生就周期发送、事件发送就按事件报文发送

网络诊断：

1 定义了欠压过压恢复后要经过时间T，才开始网络相关诊断功能，定义了这个T的时间是多少（标称值1500ms，好像是恢复的这段时间可能不稳定才设置了一段这样的时间）

2 Busoff故障内容（以及故障发生条件）：can协议定义了每个节点有一个错误计数器和接收错误计数器，检测到错误帧增加、发送和接收正确的后计数器减1。

3 ECU进入bussoff模式，需要执行：1初始化、2t时间内暂停发生报文尝试恢复（快恢复和慢恢复）3 恢复正常can通信

执行最多5次快恢复、任然存在错误转换到慢恢复（定义了这些时间值）

然后连续多少次的busoff模式，触发bussoff的超时监测（定义了这个次数）

3 节点超时故障，定义了检测到超时，多久时间应该存储故障码的最小时间、标称值、和最大值

CAN总线的知识点扩展：

总线型拓扑+广播发送机制——》导致发送冲突

此时需要总线仲裁（仲裁机制：逐位仲裁）  根据每个数据帧的唯一的数据ID

1 ：线与机制

2 ：回读机制

通信过程：

总线上的CAN报文，在总线空闲状态的时候，总线上的节点都会收到该报文，然后经过MAC层，MAC层就会进行错误检测、ACK应答、然后数据封装，

讲数据传输到LLC层，进行ID过滤，在该层中;LLC会进行过滤，判断是否是本节点需要的，需要就进行接收，往MCU进行发送，发送到应用层