单片机-CAN总线学习-2022.12.09

一、参考网址

https://blog.csdn.net/u010037269/article/details/123849779

二、通信方式

CAN总线通信系统是串行通信的一种，要优于RS485总线，是目前比较常用的一种工业总线！

三、CAN的协议及组成

CAN的组成一般有两种方式：
1：CPU与CAN控制器集成到一起、再外接CAN收发器；
2：另一种是CPU与CAN控制器分开的，使用的时候需要配置CAN接口电路，比较麻烦
STM32中就是采用第一种方式，将CAN接口集成在芯片内，使用的时候再外接CAN收发器（顾名思义，可发送，可接收），常用的有TJA1050或者82C250。

四、逻辑电平

在CAN总线上，逻辑“0”和“1”之间显著的电压差是通信可靠的保证。
高速CAN总线电平：
显性：CAN_H =3.5V，CAN_L=1.5V，电压差为2V为逻辑“0”
隐性：CAN_H =2.5V，CAN_L=2.5V，电压差为0V为逻辑“1”
低速CAN总线电平：
显性：CAN_H =4V，CAN_L=1V，电压差为3V为逻辑“0”
隐性：CAN_H =1.75V，CAN_L=3.25V，电压差为-1.5V为逻辑“1”
高速CAN和低速CAN的平均电压都是2.5V

五、回环模式和普通模式

六、总线协议数据

解析CAN数据的相关基础知识：
1.channel：CAN通道。
2.Identifier：在某个时间点发送一条报文，该报文的ID号，将这个ID号对照解析文件，从而进行报文解析。
3.Is Standard：判断是否是标准帧。
CAN的消息帧格式有两种，分别是CAN2.0A标准帧（standard）和CAN2.0B扩展帧（extended）。
标准帧用11个bit表示ID编号（identifier），注意11bit的ID是一个有符号数，需要用偏置（offset）补偿。【扩展帧用？个bit表示ID编号，是否是有符号数？】
4.Is Data：判断帧类型是否是数据帧。
帧的类型有四种类型，分别是数据帧、远程帧、错误帧、超载帧。
远程帧：接收数据的节点可以通过发送远程帧要求源节点发送数据，远程帧没有数据场。
错误帧：是6个连续的显性位。
5. Is TX：判断是接收节点还是发送节点（TX）
6.DLC：数据长度码，占4个bit，可包括0~8Byte，本例中为8Byte。
7~14：报文（包含8个字节），十六进制表示

（1）帧起始：标识一个数据帧的开始，用于同步，一个显性位，只有在总线空闲期间节点才能发送SOF

（2）仲裁段（场）：ID、RTR、IDE、SRR

ID：唯一确定一条报文，表明报文的含义和优先级；（标准帧：11位ID；拓展帧：29位ID）
RTR 远程传送请求位（0：数据帧。 1：远程帧）
IDE 标识符拓展位 （0：11位ID，标准帧。1：29位ID，拓展帧）
SRR 远程代替请求位 SRR = 1
（3）控制段（场）：主要用于表示数据段有多少个字节
r1、r0 为保留位，默认为显性电平（逻辑0）
DLC 数据长度码：表示数据段的字节数，表示为0~8
（4）数据段（场）：CAN数据帧要发送的数据内容
（5）CRC段（场）：用于进行CRC校验
CRC：接收到的CRC数据，用于进行校验
DEL 界定符：用于界定CRC序列，固定1个隐性电平（逻辑1），CRC界定符之前会进行位填充，CRC之后的位域都是固定格式，不允许位填充
（6）ACK段（场）：确定报文被至少一个节点正确接收
发送节点在ACK发送隐性位（逻辑1）：
正确接收到报文的节点 =》 ACK发送显性位（逻辑0）
未正确接收到报文的节点 =》ACK发送隐性位（逻辑1）
发送节点检测应答位是否被显性电平覆盖（即ACK变为显性位，逻辑0）
没有 =》 ACK错误
（7）帧结束：7个连续的隐性位（逻辑1），表示帧结束；节点在检测11个连续的隐性位后，认为总线空闲

协议详解网址：https://blog.csdn.net/laifengyuan1/article/details/123402635

七、通信速率

CAN总线传递速率500kb/s