CAN通讯协议

1） CAN介绍

          a) 什么是CAN?

          b) CAN总线特点

          c) CAN应用场景

  2）CAN物理层

          a) CAN物理层特性

          b) CAN收发器芯片介绍

  3）CAN协议层

          a) CAN帧种类介绍

          b) CAN数据帧介绍

          c) CAN位时序介绍 

          d) CAN总线仲裁 

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a)、CAN介绍

CAN（Controller Area Network），是ISO国际标准化的串行通信协议。

为了满足汽车产业的“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需求。

低速CAN(ISO11519)通信速率10~125Kbps，总线长度可达1000

高速CAN(ISO11898)通信速率125Kbps~1Mbps，总线长度≤40米

CAN FD 通信速率可达5Mbps，并且兼容经典CAN，遵循ISO 11898-1 做数据收发

 CAN总线由两根线（ CANL 和 CANH ）组成，允许挂载多个设备节点（低速CAN:20 高速CAN:30）。

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b)、CAN总线的特点

  1）多主控制  每个设备都可以主动发送数据

  2）系统的柔软性  没有类似地址的信息，添加设备不改变原来总线的状态

  3）通信速度  速度快，距离远

  4）错误检测&错误通知&错误恢复功能

  5）故障封闭  判断故障类型，并且进行隔离

  6）连接节点多  速度与数量找个平衡

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c)、CAN应用场景

        CAN总线协议已广泛应用在汽车电子、工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。

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a)、CAN物理层

        CAN使用差分信号进行数据传输，根据CAN_H和CAN_L上的电位差来判断总线电平。

        总线电平分为显性电平(逻辑0)和隐性电平(逻辑1)，二者必居其一。

        显性电平具有优先权。发送方通过使总线电平发生变化，将消息发送给接收方。

电平	高速CAN	低速CAN
显性电平（0）	UCAN_H – UCAN_L=  2V	UCAN_H – UCAN_L = 3V
隐性电平（1）	UCAN_H – UCAN_L = 0V	UCAN_H – UCAN_L = - 1.5V

        

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b)、CAN收发器芯片介绍

CAN收发器芯片  TJA1050、TJA1042、SIT1050T

SIT1050T 支持高速CAN，传输速率可达1Mbps

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3)、 CAN协议层

        CAN总线以“帧”形式进行通信。CAN协议定义了5种类型的帧：数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧、间隔帧，其中数据帧最为常用。

帧类型	帧作用
数据帧（Data Frame）*	用于发送单元向接收单元传输数据的帧
遥控帧（Remote Frame）*	用于接收单元向具有相同ID的发送单元请求数据的帧
错误帧（Error Frame）	用于当检测出错误时向其他单元通知错误的帧
过载帧（Overload Frame）	用于接收单元通知其尚未做好接收准备的帧
间隔帧（Inter Frame Space）	用于将数据帧 及遥控帧与前面的帧分离开来的帧

数据帧由7段组成。数据帧又分为标准帧(CAN2.0A)和扩展帧(CAN2.0B)，主要体现在仲裁段和控制段

 

 

 

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CAN位时序介绍

 

 

 

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 2，STM32 CAN控制器介绍

          1）CAN控制器介绍

          2）CAN控制器模式

          3）CAN控制器框图

          4）CAN控制器位时序