CAN协议总线仲裁原理：数据发送权争夺

CAN总线仲裁原理是指在多个CAN节点同时发送数据时，如何避免冲突并选择一个节点作为发送者。CAN总线的仲裁原理基于一个分布式仲裁机制，它可以快速而可靠地确定哪个节点可以获得总线控制权，从而发送数据。 CAN总线仲裁原理的具体过程如下：

1. 当多个CAN节点同时发送数据时，它们会首先检查总线上的状态。如果总线上的状态是低电平，则表示总线正在被占用，节点会等待一段随机的时间后再次检查总线状态。
2. 如果总线状态为高电平，则表示总线可用，节点开始发送数据，同时在总线上发送自己的标识符（ID）。
3. 在CAN总线上，每个节点都有一个唯一的标识符（ID），标识符中的高位优先被处理。当多个节点同时发送数据时，CAN控制器会根据ID的优先级来选择一个节点作为发送者。
4. 当多个节点发送的标识符相同时，仲裁机制会根据标识符中的高位来进行决策。在这种情况下，ID中越高位的节点将优先获得总线控制权，因为在标识符的高位上，1的数量越多，表示节点的优先级越高。
5. 一旦一个节点获得了总线控制权，它将继续发送数据，直到数据传输完成。其他节点将停止发送数据，并等待下一次机会。 总之，CAN总线仲裁原理采用了分布式仲裁机制，可以快速而可靠地确定哪个节点可以获得总线控制权，从而避免数据冲突，保证数据传输的可靠性和稳定性。同时，CAN总线仲裁原理还可以提高总线的利用率，减少数据传输的延迟。

CAN总线节点通过仲裁机制来竞争总线控制权。在每个CAN数据帧的标识符（ID）中，位数较低的表示优先级较高，因此优先级较高的节点具有更大的机会获得总线控制权。CAN总线上的节点在发送数据前，会先检查总线上的状态，如果总线正在被占用，则等待一段时间后再次检查总线状态。如果总线空闲，则开始发送数据，并在总线上广播自己的ID。在发送ID的同时，节点会持续检查总线状态，以确定是否有其他节点在同时发送数据，如果检测到总线上有其他节点在发送，就会立即停止发送，并等待下一次机会。如果没有检测到其他节点在发送，则该节点将继续发送数据，直到数据传输完成，然后释放总线控制权，等待下一次机会。 当多个节点同时发送数据时，CAN总线控制器会根据ID的优先级来选择一个节点作为发送者。如果多个节点的ID相同，则CAN总线控制器会根据ID的高位来进行决策，ID中高位为1的节点将优先获得总线控制权。一旦一个节点获得了总线控制权，它将继续发送数据，直到数据传输完成。其他节点将停止发送数据，并等待下一次机会。 在CAN总线上，节点可以自由进入和退出总线竞争。如果一个节点需要发送数据，但检测到总线上有其他节点正在发送数据，则该节点会立即停止发送，并等待下一次机会。如果一个节点不需要发送数据，或已经完成发送数据，则可以释放总线控制权，并退出总线竞争。总之，CAN总线节点可以通过仲裁机制来竞争总线控制权，并根据优先级来确定谁获得总线控制权，从而实现数据传输的可靠性和稳定性。

备注：can控制器在发送数据的同时会检测总线电平显隐性，一旦发送电平和接收电平不同，如果处于仲裁阶段则退出总线竞争，如果为数据发送阶段则数据发送错误。