第五章CAN控制器

发送，最高七位不能全为“隐性”。

图２．３仲裁场结构（３）控制场控制场是由保留位和数据长度代码构成。

其中保留位必须是“显性＂，作为扩展时使用，数据长度代码是待发送数据的字节数量，接收器认可“显性’’与“隐性”的全部组合ｍ】。

仲裁场－●控制场■『效据场陪或ＣＲＣⅨａａ＆Ｄ“：１ＤＬｃＯｒ＇ｍ场保留位数据长度代码图２．４控制场结构数据长度代码是四位，其中ｄ代表显性，ｒ代表隐性。

对其数据字节进行编码后的真值表如图２．５所示。

一…．．．数据字节的ｒ费眨据长度·代码个数ＤＬＣ３Ｄ●Ｑ亡ＨＣ１Ｄｌ∞ｏｄｄｄｄ１ｄｄｄ２ｄｄｄ３ｄｄ４ｄｒｄｄ５ｄｄ６ｄａ７ｄｒ８ｄｄｄ图２．５数据长度代码真值表（４）数据场数据场由数据帧里的发送字节构成，最多可以发送八个字节，字节从最高位开始发送。

（５）ＣＲＣ场ＣＲＣ场由ＣＲＣ序列和ＣＲＣ界定符构成。

其中ＣＲＣ序列有１５位，是由循环冗余效验模块生成，紧跟其后是隐性的ＣＲＣ界定符。

１０图２．８远程帧结构２．３．３错误帧错误帧是由错误标志和错误界定符两个场构成。

错误标志有两种不同的表现形式：主动错误标志（Ａｃｔｉｖｅｅｒｒｏｒｆｌａｇ）和被动错误标志（Ｐａｓｓｉｖｅｅｒｒｏｒｆｌａｇ），其中主动错误标志由六个“显性’’位组成，被动错误标志由六个“隐性＂位组成嘲【１８】【４０】。

图２．９错误帧结构错误界定符由八个“隐性”位组成。

当开始传送错误标志后，每个节点都会发送“隐性＂位，并监视总线，直到检测到“隐性＂位为止，然后发送剩余的“隐性’’位【习。

２．３．４过载帧过载帧是由过载标志和过载定界符构成。

过载帧只能在帧间间隙才产生，因此可以通过这种方式来区分过载帧和错误帧。

图２．１０过载帧结构其中过载界定符与错误界定符的工作过程一致，这里就不做介绍。

１２２．３．５帧间空间帧间空间是由间隙场和总线空闲场构成。

无论是数据帧还是远程帧，要想与其他帧分开，是通过帧间空间来实现的。

当被动错误的节点使用于之前的报文发生器时，帧间空间包括间隙、挂起传送（ＳＵＳＰＥＮＤＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩｏＮ）、总线空闲。

第5章控制器局域网总线CAN 第5章控制器局域网总线CAN5.1 CAN总线概述5.1.1 CAN总线的定义5.1.2 CAN总线的特性5.1.3 CAN总线在工业控制中的应用5.1.4 CAN总线的优势和劣势5.2 CAN物理层5.2.1 CAN物理层的基本原理5.2.2 CAN物理层的标准5.2.3 CAN物理层的连接方式5.2.4 CAN物理层的常见问题及解决方法5.3 CAN数据链路层5.3.1 CAN数据链路层的基本原理5.3.2 CAN数据帧结构5.3.3 CAN数据链路层的工作模式5.3.4 CAN数据链路层的错误处理机制5.4 CAN控制器5.4.1 CAN控制器的功能5.4.2 CAN控制器的工作流程5.4.3 CAN控制器的常见问题及解决方法5.4.4 CAN控制器的选型和使用5.5 CAN网络拓扑结构5.5.1 点对点拓扑结构5.5.2 总线拓扑结构5.5.3 环形拓扑结构5.5.4 树状拓扑结构5.5.5 混合拓扑结构5.6 CAN网络管理5.6.1 CAN网络的地质分配5.6.2 CAN网络的初始化和配置5.6.3 CAN网络的监控和故障诊断5.6.4 CAN网络的通信参数设置5.7 CAN应用实例5.7.1 汽车电子控制系统中的CAN总线应用5.7.2 工业自动化中的CAN总线应用5.7.3 航天航空中的CAN总线应用5.7.4 其他领域中的CAN总线应用5.8 本章小结附件：本文档涉及的附件详见附件列表。

法律名词及注释：1.CAN总线：控制器局域网总线的缩写，是一种串行总线通信协议，用于实时控制应用中的数据传输。

2.物理层：CAN总线的底层接口，处理物理信号电平和传输距离等。

3.数据链路层：CAN总线的中间层，负责数据的分组和错误检测等。

4.控制器：CAN总线的硬件设备，负责实现CAN通信的功能。

5.网络拓扑结构：指多个CAN节点之间连接的方式，包括点对点、总线、环形、树状和混合等结构。

控制器局域网络（CAN）控制器英飞凌XC800系列单片机写在前面本篇内容为英飞凌科技有限公司（Infineon Technologies CO., LTD.）的XC800系列单片机的基础篇之一。

本篇所述内容为XC800系列单片机中的XC886/888和XC878子系列提供CAN外设。

如无特别说明，所指的产品为上述XC800子系列单片机中的XC886CLM 单片机。

由于后续芯片会有更多的改进／增加措施，如需要关注其它产品，需要再结合相应的产品数据手册（Data Sheet）和用户手册（User Manual）！由于版本更新等原因，可能会出现各版本间的资料说法有略微差异，请以英飞凌网站公布的最新英文版本的产品数据手册（Data Sheet）和用户手册（User Manual）为准！本篇内容CAN总线原理Infineon MultiCANMultiCAN的组成MultiCAN的运用实战练习：LED灯控实验（报文的发送／接收）CAN总线原理BOSCH CANCAN（Controller Area Network）为局域网控制总线，符合国际标准ISO11898。

CAN总线最初是由德国的BOSCH公司为汽车的监测、控制系统设计的，属于总线式通讯网络。

CAN总线规范了任意两个CAN节点之间的兼容性，包括电气特性及数据解释协议。

CAN协议分为两层：物理层和数据链路层。

物理层用于决定实际位传送过程中的电气特性。

在同一网络中，所有节点的物理层必须保持一致，但可以采用不同方式的物理层。

CAN的数据链路层功能则包括帧组织形式、总线仲裁和检错、错误报告及处理、对要发送信息的确认以及确认接收信息并为应用层提供接口等。

其主要特点是：能够以多主方式工作，网络上的任意节点均可成为主节点，并可向其它节点传送信息。

非破坏性总线仲裁和错误界定，总线冲突的解决和出错界定可由控制器自动完成，且能区分暂时和永久性故障并自动关闭故障节点。

CAN节点可被设定为不同的发送优先级。

can控制器原理
CAN控制器原理
CAN（Controller Area Network）是一种高速串行通信协议，主要用于汽车、工业控制、医疗设备等领域。

CAN控制器是CAN总线的核心组件，它负责实现CAN协议的各种功能，如帧的发送、接收、错误检测和纠正等。

CAN控制器的工作原理可以分为三个部分：物理层、数据链路层和应用层。

物理层：CAN总线采用双绞线传输，传输速率可达到1Mbps。

CAN 控制器通过收发器将CAN总线与主机连接起来，收发器负责将CAN 控制器的数字信号转换成CAN总线上的模拟信号，以及将CAN总线上的模拟信号转换成CAN控制器的数字信号。

数据链路层：CAN协议采用帧的形式进行数据传输，每个帧包含了标识符、数据、控制位和CRC校验码等信息。

CAN控制器负责将数据转换成CAN帧，并将其发送到CAN总线上。

同时，CAN控制器还负责接收CAN总线上的帧，并将其转换成数据，供主机使用。

应用层：CAN协议的应用层是由用户定义的，用户可以根据自己的需求定义CAN帧的格式和内容。

CAN控制器只负责将CAN帧转换成数据，并将数据转换成CAN帧发送到总线上，具体的数据处理和应用层协议由主机完成。

总之，CAN控制器是CAN总线的核心组件，它负责实现CAN协议的各种功能，如帧的发送、接收、错误检测和纠正等。

CAN控制器的工作原理主要包括物理层、数据链路层和应用层三个部分，通过这三个部分的协同工作，实现了CAN总线的高效、可靠和安全的数据传输。

简述can控制器工作原理
CAN（Controller Area Network，控制器局域网）是一种在电
子设备中用于通信的高级总线系统。

CAN控制器是实现CAN
通信的核心部分，它负责CAN网络中信息的发送和接收。

CAN控制器工作原理如下：
1. 发送数据：当CAN控制器要发送数据时，它首先检查总线
上的状态。

如果总线空闲，控制器将发送帧信息（包括标识符、数据和其他控制信息）到总线上。

发送完成后，控制器会等待确认信号，如果收到来自其他节点的确认信号，说明数据已成功发送。

2. 接收数据：当总线上有其他节点发送数据时，CAN控制器
会监听总线状态。

如果控制器检测到总线上有数据帧，它会读取并解析该帧的信息，包括标识符、数据和其他控制信息。

然后，控制器将数据帧传递给接收缓冲区，供主机或其他应用程序处理。

3. 错误处理：CAN控制器还负责处理错误。

当控制器检测到
错误时（如总线冲突、位错误或校验错误），它会发送错误信号，并根据错误类型执行相应的错误处理机制，如重传数据或转发错误信息给其他节点。

总之，CAN控制器是CAN通信的关键组件，负责数据的发送、接收和错误处理。

它通过监听总线上的状态，并根据协议规定的规则执行相应的操作，实现可靠的高效通信。

can总线控制器的原理
CAN总线控制器的原理主要包括以下部分：
1. 消息传输：CAN总线采用基于事件驱动的通信方式，发送端将消息打包成CAN帧，包括标识符、数据和校验码等信息，然后通过总线传输给接收端。

接收端接收到CAN帧后，进行校验、解析和处理。

2. 冲突检测与解决：当两个或多个节点同时发送消息时，可能会发生冲突，导致消息丢失。

CAN总线使用了非破坏性的位间竞争解决机制，发送端在消息发送过程中不断检测总线上的电压状态，如果检测到总线上的电压状态与发送的数据不一致，则认为发生了冲突。

当发生冲突时，发送端停止发送数据，并在下一个时间段重新尝试发送。

3. 总线仲裁：当多个节点同时发送消息时，根据标识符的优先级进行总线仲裁。

优先级较高的节点将覆盖优先级较低的节点发送的消息，从而保证在同一时间只有一个节点可以发送消息。

总线仲裁采用了非破坏性的位域编码方式，通过标识符位的比较来决定节点的优先级。

总的来说，CAN总线的控制原理主要包括消息传输、冲突检测与解决、总线仲裁等几个关键点。

通过这些机制的配合，CAN总线可以实现多个节点之间的高速、实时、可靠的通信。

can控制器原理Can控制器原理Can控制器是一种常见的工业现场总线控制器，它具有高度可靠性和实时性。

Can控制器可以用于许多领域，如汽车、工业自动化、航空航天等。

本文将介绍Can控制器的原理和工作原理。

Can控制器是Controller Area Network的缩写，意为控制器区域网络。

它是一种串行通信协议，可以在分布式系统中实现高效的数据传输。

Can控制器采用了一种先进的通信方式，即基于事件驱动的通信，它可以灵活地处理不同节点之间的通信需求。

Can控制器的核心原理是先进的冲突检测和错误处理机制。

Can控制器使用了一种称为非归零码的编码方式，即在数据传输过程中，位值从高到低的变化表示1，而位值不变则表示0。

这种编码方式可以提高数据传输的可靠性，降低误码率。

Can控制器还采用了一种称为仲裁机制的方式来解决节点之间的冲突。

当多个节点同时发送数据时，Can控制器会根据节点的优先级来确定哪个节点可以发送数据。

这种仲裁机制可以保证数据传输的有序性，避免数据丢失和冲突。

Can控制器还具有高度的实时性。

它采用了一种称为时间触发的方式来实现数据传输。

Can控制器会定时发送数据，而接收节点也会定时接收数据，以确保数据的及时性和准确性。

这种时间触发的方式可以满足实时控制系统的需求。

Can控制器还具有高度的可靠性。

它采用了一种称为差错检测和纠正的方式来处理数据传输过程中的错误。

Can控制器会对发送的数据进行校验，以确保数据的完整性和准确性。

同时，Can控制器还可以检测和纠正传输过程中的错误，以提高数据传输的可靠性。

Can控制器是一种具有高度可靠性和实时性的工业现场总线控制器。

它采用了先进的冲突检测和错误处理机制，可以实现高效的数据传输。

Can控制器还具有高度的实时性和可靠性，可以满足实时控制系统的需求。

通过了解Can控制器的原理和工作原理，我们可以更好地理解和应用Can控制器。

1CAN总线控制器1.1概述CAN总线控制器单元支持CAN2.0协议A和B部分，实现物理连接与数据链路功能，完成CAN2.0协议的解析。

控制器支持两种操作模式BasicCAN和ExtendedCAN，数据接缓冲器采用64x8bits双口RAM实现。

控制器具有如下特性：支持CAN2.0A和CAN2.0B协议；有扩展的接收缓冲器64字节FIFO；支持11位和29位识别码；标准帧和扩展帧的接收和发送；在ExtendedCAN模式下，发送标准和扩展格式帧都有单/双接收滤波器，滤波器包括屏蔽寄存器和代码寄存器；最近一次的错误码寄存器；每一次CAN总线出错产生错误中断；ExtendedCAN的扩展功能有：可读/写访问的错误计数寄存器；可编程的错误报警限额寄存器；有详细的位描述的仲裁丢失中断；只听模式（无确认、无激活标志）；验收滤波器的扩展（4字节的验收代码，4字节的屏蔽）；接收自身帧数据（自检测功能）。

1.2操作说明1.2.1报文格式通信是通过数据帧、远程帧、错误帧和过载帧4种类型的帧进行的。

其中，数据帧和远程帧有标准和扩展两种格式。

标准格式有11个位的标识符（Identifier，以下称ID），扩展格式有29个位的ID。

各种帧的用途见表11-1所示。

表11-1帧的种类及用途帧类型用途数据帧用于发送单元向接收单元传送数据的帧。

远程帧用于接收单元向具有相同ID的发送单元请求数据的帧。

错误帧用于当检测出错误时向其它单元通知错误的帧。

过载帧用于接收单元通知其尚未做好接收准备的帧。

数据帧或远程帧通过帧间空间与前述的各帧分开。

1.2.1.1数据帧数据帧由7个段构成，其具体格式如图11-2所示。

图11-2数据帧格式定义图11-2中，给出了数据帧7个段的名称，各段的位数，每位的名称和应采用的高低电平（显性位为低电平，隐性位为高电平）。

下面将分别进行说明。

(1)帧起始表示帧开始的段，1位的高电平。

(2)仲裁段表示帧优先级的段，标准格式和扩展格式此段的构成不同。