標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀 : 用于節(jié)點(diǎn)向外傳送數(shù)據(jù)

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀由幀起始、仲裁段、控制段、數(shù)據(jù)段、CRC段、ACK段、幀結(jié)束等組成。

一、總線空閑（Bus Idle）

CAN總線空閑時(shí)，總線上會(huì)輸出持續(xù)的高電平“1”。當(dāng)總線空閑時(shí)任何連接的單元都可以開始發(fā)送新的報(bào)文。

二、幀起始（Start of Frame）

SOF是數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)钠鹗嘉弧０l(fā)送方（sender）會(huì)發(fā)送一個(gè)顯性電平作為SOF，由于總線空閑時(shí)總線會(huì)保持隱性電平，因此SOF發(fā)出后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)跳變沿用于整個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步。為了在幀傳輸期間保持與發(fā)送方的同步，接收方會(huì)在所有隱性電平到顯性電平的跳變沿進(jìn)行是否與發(fā)送方保持同步的判斷。如果出現(xiàn)偏差，接收方將按照相關(guān)相位誤差量重新進(jìn)行同步（重同步）。?

三、仲裁段（Arbitration Field）

仲裁段用于寫明需要發(fā)送到目的CAN節(jié)點(diǎn)的地址、確定發(fā)送幀類型（當(dāng)前發(fā)送的是數(shù)據(jù)幀還是遙控幀），并確定發(fā)送的幀格式是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀還是擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀。

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀的仲裁段由11位ID標(biāo)識(shí)符(0x000 ~ 0x7FF)和遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位RTR（Remote Transmission Request BIT）組成。

如下圖：RTR = 0 時(shí)為數(shù)據(jù)幀，RTR = 1 時(shí)為遙控幀。CAN的線與機(jī)制決定了相同ID下數(shù)據(jù)幀優(yōu)先級(jí)高于遙控幀優(yōu)先級(jí)。

四、控制段(control Field)

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀的控制段由6位組成，如下圖。IDE（Identifier Extension Bit）為擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符，IDE = 0 時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀，IDE = 1 時(shí)為擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀。CAN的線與機(jī)制決定了相同ID下標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀優(yōu)先級(jí)高于擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀優(yōu)先級(jí)。

R0作為保留位，未使用，恒為 0。

接下來4位 為數(shù)據(jù)長(zhǎng)度位 DLC（Data Length），CAN總線為了保證每一幀的短小精悍，約定了數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度 DLC≤8；即一次最大傳送8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，然后讓出總線重新仲裁，以保證更高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)能夠即時(shí)占用總線發(fā)送。（確保CAN總線高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性）

五、數(shù)據(jù)段(Data Field)

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀傳送時(shí)，緊隨控制段的為數(shù)據(jù)段，數(shù)據(jù)段的長(zhǎng)度由DLC（Data Length）決定，如DLC = 2時(shí)，則填充?2 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)傳送時(shí)，首先發(fā)送最高有效位MSB，依次發(fā)送至最低有效位LSB。

六、CRC段

CRC段用于檢查總線數(shù)據(jù)傳輸是否出錯(cuò)（如受電磁干擾，某一位或幾位的電平反轉(zhuǎn)），CRC段包括：15 個(gè)位的 CRC序列（CRC SEQUENCE）和1 個(gè)位的CRC界定符（CRC DELIMITER）構(gòu)成。

CRC序列是根據(jù)多項(xiàng)式生成的 CRC 值，CRC 的計(jì)算范圍包括：幀起始、仲裁段、控制段、數(shù)據(jù) 段。 接收方以同樣的算法計(jì)算 CRC 值并進(jìn)行比較，不一致時(shí)會(huì)通報(bào)錯(cuò)誤。

?七、ACK段

ACK段用來確認(rèn)是否正常接收。由 ACK 槽（ACK SLOT）和 ACK 界定符（ACK DELIMITER）2 個(gè)位構(gòu)成。

發(fā)送節(jié)點(diǎn)在 ACK 段發(fā)送 2 個(gè)位的隱性位“11”。當(dāng)接收節(jié)點(diǎn)正確地接收到有效的報(bào)文時(shí)，接收器就會(huì)在ACK槽（ACK SLOT）位發(fā)送 ACK 應(yīng)答信號(hào) “0”。發(fā)送節(jié)點(diǎn)讀取到總線上隱性電平“0”，則代表發(fā)送成功。否則將根據(jù)設(shè)置重新競(jìng)爭(zhēng)總線，再次發(fā)送此數(shù)據(jù)幀。

八、幀結(jié)束（End of Frame）

幀結(jié)束為ACK段DEL界定符后緊隨的 7 個(gè)“隱性”位組成。

九、間歇場(chǎng)（Intermission）

3位間隔場(chǎng)ITM與幀結(jié)束EOF、ACK的DEL界定符共同組成11位的隱性位“1” ，以分割兩幀數(shù)據(jù)傳送。

十、總線空閑（Bus Idle）

總線空閑為非必須段，兩幀數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸時(shí)，間歇場(chǎng)ITM可直接連接幀起始SOF。

綜上，發(fā)送1個(gè)字節(jié)時(shí)，CAN總線需要傳送 55bit 位，發(fā)送n個(gè)字節(jié)時(shí)需要傳送 55+8 ×（n-1）個(gè)bit位。

文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-814012.html

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