(BS ISO 11898-1:2015）CAN_FD 总线协议详解5- MAC子层描述5

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分类专栏： CAN_FD协议详解 文章标签： 网络协议 信息与通信
于 2024-07-29 14:01:00 首次发布
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5.10 MAC 数据一致性

5.11 错误检测

5.12 错误信号

5.13 过载信号

5.14 总线监控

5.15 受限操作模式

如果有不懂的问题可在评论区点赞后留言，我将一一解答。

5.10 MAC 数据一致性

待发送的消息由 LLC 用户准备，并通过节点的控制器-主机接口及数据链路层的 LLC 子层传递至负责消息帧化的 MAC 子层。消息可能存储在一个共享内存中。从共享内存中发送的消息的数据一致性应至少通过以下两种方法之一来确保。

  • 方法一：MAC 子层应当将待发送的整个消息存储在一个临时缓冲区中，该缓冲区在开始传输之前被填充。
  • 方法二：LLC 子层在消息被传递给 MAC 子层的同时检查数据错误。如果检测到数据错误，则不应开始传输。如果在检测到数据错误时已经开始传输，则节点应切换至总线监控模式（参见 5.14 节）或受限操作模式（参见 5.15 节）。接收节点将不会看到有效的消息。

注释：数据错误例如可能是 RAM word 中的奇偶校验错误、数据未及时提供、或是在传输过程中由 LLC 用户部分更新的数据。如果使用第一种确保数据一致性的方法，则实现总线监控模式和受限操作模式的操作模式是可选的。

总结如下：

  • 消息准备：待发送的消息首先由 LLC 用户准备，并通过控制器-主机接口及 LLC 子层传递至 MAC 子层。消息可能

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07-25 1482
在ISO/OSI七层模型中，数据链路层（DLL）被分为两个子层：逻辑链路控制（LLC）子层和媒体访问控制（MAC）子层。LLC子层主要关注于提供网络层所需的服务，而这些服务是独立于具体的物理介质和介质访问控制机制的。
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本篇对can_fd总线的MAC子层的服务和MAC子层的功能模型架构.
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03-01
ISO11898-1 2015 版，包含CAN FD 定义。文档字迹清晰，质量高。
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06-30
道路车辆——控制器局域网络—bai—第1部分:数据链层和物理信令；2015版新增CANFD相关描述章节
ISO DIS 11898-1-2015.pdf、ISO11898-1-2015.pdf和ISO11898-2-2016.pdf
10-12
Road vehicles — Controller area network (CAN)，压缩文件中有ISO DIS 11898-1-2015.pdf和ISO11898-1-2015..pdf和ISO11898-2-2016.pdf
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zhangziranzm的博客
07-28 1579
本文介绍了can fd协议的帧编码 ，帧确认，帧验证，比特传输顺序以及介质访问方法。
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故障隔离的目标是在存在故障节点的情况下保持数据传输网络的高度可用性。
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09-30
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ISO 11898-1-2003道路车辆—控制器局域网络（CAN）—第一部分：数据链路层和物理标定
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ISO 11898-1-2015 Road vehicles. Controller area network (CAN). Part 1:Data link layer and physical signalling
ISO11898_1-5_全
12-02
CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准（ISO 11898），是国际上应用最广泛的现场总线之一。
ISO11898-1
11-21
CAN 数据链路层和物理层的标准。ISO11898是高速CAN的标准，ISO11519是低速CAN的标准。起初，高速CAN数据链路层和物理层都在标准ISO11898中规定，后来被拆分为ISO11898-1（仅涉及数据链路层）和ISO11898-2（仅涉及物理层）。其中标准ISO 11519-2-1994已经在2006年被ISO 11898-3-2006代替了,也就是说符合标准ISO 11898-3的产品也是支持符合ISO 11519-2标准的产品。
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04-12
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本编介绍了 MAC 数据帧，MAC 数据帧由七个不同的比特字段组成。
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07-24 2010
本文对can总线协议做了详细的讲解，can协议里面的每一个知识点都做了详细且举一反三的论述，读了本文可以不用读can协议了。
CAN控制器网络层N_BS超时行为
最新发布
08-03
<think>嗯，用户想了解CAN控制器在网络层中N_BS超时行为的工作机制和配置方法。这个问题相当专业，涉及CAN总线通信的核心机制。 用户可能是汽车电子工程师或嵌入式系统开发者，正在调试CAN网络通信问题。从提问的精准术语来看，ta应该已经具备CAN基础协议知识，现在需要深入网络层超时控制的实现细节。这类问题通常出现在实际项目调试中，比如诊断通信不稳定或超时错误频发的情况。 关于N_BS超时行为，需要从三个层面解释：首先是协议定义层面，ISO 15765-2标准明确规定网络层报文流控机制；其次是控制器硬件实现，不同厂商的MCU可能有特殊设计；最后是软件配置方法，涉及寄存器操作。用户可能最关心实际配置步骤，但必须先理解机制才能正确配置。 注意到用户提到“网络层”，说明关注点超出物理层和数据链路层。N_BS本质是接收方等待流控帧的最大时限，这个超时值直接影响多帧传输的可靠性。典型场景比如ECU刷写时，如果N_BS设置过短可能导致大数据块传输失败。 需要特别提醒用户注意两个易混淆点：一是N_BS与数据链路层ACK超时的区别，二是单帧传输不触发此机制。在配置示例部分，准备用NXP S32K系列寄存器说明，因为这类汽车级MCU文档最完善。实际值通常取1000ms，但具体要根据总线负载调整。 用户可能遇到的典型问题场景是：当发送连续帧速率过高时，如果接收方处理能力不足又未及时发送流控帧，就会触发N_BS超时。这需要配合调整BS（块大小）和STmin（帧间隔）参数。有趣的是，有些厂商的控制器允许动态调整N_BS，比如根据历史通信延迟自动缩放超时窗口。</think>CAN控制器在网络层中的N_BS超时行为是ISO 15765-2协议（道路车辆诊断通信）的核心机制，用于确保多帧传输的可靠性。其工作机制和配置方法如下： ### 一、N_BS超时机制详解 1. **基本定义** - **N_BS（Network Block Size）**：接收方在发送流控帧（Flow Control Frame）前允许接收的连续帧（Consecutive Frames）最大数量 - **N_BS超时**：接收方在发送流控帧后，等待下一个连续帧的最大时间窗口 2. **触发场景** 当发送方（如诊断仪）传输超过BS（Block Size）设定的帧数时，接收方（如ECU）需通过流控帧更新传输参数。若发送方未在N_BS超时时间内继续发送，接收方将判定传输失败。 3. **协议行为流程** ```mermaid graph TD A[发送方发起多帧传输] --> B[接收方回复首帧流控FC] B --> C{发送方发送连续帧CF} C -->|CF数量达到BS值| D[接收方启动N_BS定时器] D --> E{在N_BS超时前收到新CF?} E -->|是| F[重置定时器继续接收] E -->|否| G[触发N_Bs timeout错误] ``` ### 二、关键配置参数 1. **硬件寄存器配置**（以NXP S32K144为例）： ```c // 设置N_BS超时值（单位：微秒） CAN_0->FCTRL |= CAN_FCTRL_FTMSK_MASK; // 启用超时检测 CAN_0->TIMER[0].CFG = 0x0000F000; // 设置定时器基准 CAN_0->TIMER[0].CAP = 50000; // 配置50ms超时 ``` *注：实际值需根据总线速率计算，公式：$Timeout = \frac{N \times T_{q}}{f_{CAN}}$，其中$T_{q}$为时间量子* 2. **软件层参数**（基于AUTOSAR架构）： ```c // CanIf模块配置 const CanIf_ControllerConfigType CanIfControllerConfig = { .N_BsTimeout = 100, // 单位：ms（典型值50-200ms） .STmin = 20, // 帧间最小间隔 .BS = 8 // 单块最大帧数 }; ``` ### 三、调试与优化建议 1. **典型问题排查** - **超时过短**：增加`N_BsTimeout`值，避免在高负载总线误触发 - **时钟校准**：验证控制器时钟源精度，误差应<1% - **DMA延迟**：检查接收缓冲区是否因DMA传输延迟导致超时 2. **动态调整策略**（进阶优化） ```c // 根据总线负载动态调整N_BS if (BusLoad > 70%) { CurrentN_Bs = DEFAULT_N_BS * 1.5; // 高负载时放宽超时限制 } else { CurrentN_Bs = DEFAULT_N_BS; } ``` ### 四、协议层交互示例 ``` 发送方 接收方 | --- 首帧FF (数据长度240) ---> | | <--- 流控FC (BS=8, STmin=5ms) --- | | --- 连续帧CF1 ---> | | ... (发送8帧后) | | --- 连续帧CF8 ---> | | | 启动N_BS定时器 | --- 连续帧CF9 (超时前) ---> | // 成功接收，重置定时器 ``` > **关键点**：N_BS超时是**接收方主导**的机制，与发送方的N_Cr超时（发送方等待流控帧的超时）形成协同保障[^1]。在ISO 15765-2中，N_BS默认值通常为1000ms，但实际需根据ECU处理能力调整[^2]。 --- **相关问题** 1. 如何诊断CAN总线上的N_Bs timeout错误？ 2. CAN FD协议中N_BS机制有何变化？ 3. AUTOSAR架构下如何配置多帧接收的超时层级？ 4. N_BS超时与ISO-TP的BS/BLOCK_SIZE参数有何关联？ [^1]: ISO 15765-2:2016 道路车辆诊断通信 - 第2部分：传输层协议 [^2]: NXP AN5406: Configuring CAN FD for S32K MCUs
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