由上图可知,当有电压差,差动信号放大器放大传输,将相应的数据位转化为0。
下面我们进入重点难点-----报文
所谓报文,就是CAN 总线上要传输的数据报,为了安全,我们要给我们传输的数据报编码定一下协议,这样才能不容易出错,所以出现了很多的帧,以及仲裁啊,CRC 效验。这些都是难点。
识别符的概念
识别符顾名思义,就是为了区分不同报文的可以鉴别的好多字符位。有标准的,和扩展的。标准的是11 位,扩展的是29 位。他有一个功能就是可以提供优先级,也就是决定哪个报文优先被传输,报文标识符的值越小,报文具有越高的优先权。
CAN 的报文格式有两种,不同之处其实就是识别符长度不同,具有11 位识别符的帧称为标准帧,而还有29 位识别符的帧为扩展帧,CAN 报文有以下4 个不同的帧类型。分别是:
(1) 数据帧:数据帧将数据从发送器传输到接收器;
(2) 远程帧:总线节点发出远程帧,请求发送具有同一标识符的数据帧;
(3) 错误帧:任何节点检测到总线错误就发出错误帧;
(4) 过载帧:过载帧用已在先行的后续的数据帧(或远程帧)之间提供一附加的延时。
我们先研究数据帧吧。
一,数据帧由 7 个不同位场组成(帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结尾)。
这里的位场,就是不同位的组合,这名字起的很烂,让人看了感觉很抽象。我们来看看这些个不同的位场吧。一开始是一位帧起始,也叫SOF。它用显性位表示,也就是0;它告诉我们,两个线上有电压差了,也就是有数据了。
这个帧起始看起来只有一位,其实不简单了。为了让所有的分站都同步于发送报文的发送站,好接收数据,有很多要考虑的地方。
报文的数据帧结构
然后下一个场是仲裁场。这个仲裁很抽象,其实在这里就是为了解决一个问题。如果2 个或2 个以上的单元同时开始传送报文,那么就会有总线访问冲突,那么仲裁机制就是用来根据标识符优先级来一个一个的去掉低级别的数据。我们可以详细的描述这场生动的争抢总线的战斗。
当总线处于空闲状态时呈隐性电平,此时任何节点都可以向总线发送显性电平作为帧的开始。2 个或2 个以上的节点同时发送开始争抢总线,但是总线只能被一个人抢走。这时候到底怎么决定谁留下,谁滚蛋呢。我们开始思索,我们以前定义了标识符,标识符有优先级,它越小,它优先级越高。那么怎么实现的呢。看下面图: