CAN总线通信协议（总结篇）

1. CAN通信协议概念

   CAN（Controller Area Network），控制器局域网广泛应用于汽车ECU间网络通信，现也用于其它各类工业控制系统。

   CAN网络的一些特点：(1)串行通信总线;(2)线状总线，任意节点可随时加入和退出总线，不影响总线上其余节点；

    低速CAN总线通信速率125kBit/s
    高速CAN总线通信速率500kBit/s
    广播发送模式，总线上任意节点可以接收总线上的信息
    总线访问原则CSMA（载波侦听多路访问），节点自己发送到总线上的信息自己可以监听
NRZ（non-return-to-zero）coding

2.CAN总线协议基础

    CAN总线上以帧为单位传输数据，CAN帧分为数据帧、错误帧、远程帧、过载帧。
    数据帧有两种格式，标准帧格式和扩展帧格式，标准帧与扩展帧唯一的不同是标准帧仲裁区是11位ID，扩展帧的仲裁区是29位ID

   -> 以CAN数据帧的标准帧为例分析帧结构如下：

    ->帧开始的标志，一个显性位，提供一个下降沿用于硬同步。

    其中：仲裁区，11位的CAN ID用于仲裁

    CAN ID越小，CAN帧的优先级越高，会获得总线控制权

    禁止仲裁区高7位全为隐形，即禁止CAN ID为1111111XXXX，CAN ID范围为0x00-0x7EF

仲裁区的RTR（Remote Transmission Request）一直置显性

    ->控制区的IDE（Identifier Extension）在标准帧中置显性位，在扩展帧中置隐性位。
    r0预留
    DLC0-DLC3表示数据区的字节长度，长度最大为8。

    数据区的长度最大为8个字节
    需要传输的数据长度在DLC中定义
    传输的数据格式为MSB

    ->CRC（Cyclic Redundancy Check）
    CRC区DEL始终置隐性位

    ->发送节点在ACK位置隐性位，任何收到此报文的节点置显性位，发送节点监听到ACK位被置成显性位，就会知道此条报文被至少一个节点正确的接收到。
    ACK区的DEL始终置隐性位。

    ->连续7个隐性位表示数据帧的结束

    ->帧间隔为三个连续的隐性位
    一般帧间隔期间CAN controller复制报文内容至Rx缓冲器
    ACK位之后的ACK结束标志加上EOF加上IFS为11个连续的隐性位