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随着科技的发展，CAN通信将进一步提高传输速率，增强系统的安全性和稳定性，未来在更多领域得到应用。
谢谢大家
CAN通信的错误检测与处理
CAN通信具有强大的错误检测和处理能力，能够自动重发错误帧，保证数据的完整性和系统的稳定性。
03 CAN通信的主要特点
CAN通信的主要特点
CAN通信的实时性
CAN通信具有出色的实时性，其传输速度快，延迟低，可以满足实时控制系统的需求。
CAN通信的容错性
CAN通信具有强大的容错能力，即使在网络中出现错误的数据帧，也能通过错误检测机制进行自我修复。
在工业自动化领域，CAN通信被广泛应用于生产
适性。
线控制、设备监控等环节，提高了生产效率和设
备运行的稳定性。 3 CAN通信在医疗设备中的实践
在医疗设备中，CAN通信可以实现设备的远程监
控和数据共享，为医疗诊断和治疗提供了便利。
05 CAN通信的发展趋势
CAN通信的发展趋势
CAN通信的技术进步
动机控制、刹车控制、空调控制等，实现各个系
统之工作原理
CAN通信的工作原理
CAN通信的基本原理
CAN通信是一种串行双线制通信协议，通过数据帧的形式进行信息传递，具有高可靠性、实时性和灵活性。
CAN通信的数据帧结构
CAN通信的数据帧由起始位、仲裁域、控制域、数据域和校验域组成，各部分有其特定的作用和格式，保证了信息的准确传输。
CAN通信，全称Controller Area Network，是
CAN通信的特点
2
一种高效的车辆内部通信网络，主要应用于汽车
CAN通信具有实时性强、传输速度快、可靠性高

CAN总线

Markets
Medical / Industrial
6
《测量与机电控制》核心课程
CAN总线和 OSI模型
❖ CAN总线是一种完全封闭式的局域网络
▪ 因此不需要考虑用户登录问题、会话或者安全性问题. ▪ 也不需要用户界面.
❖ CAN总线的物理以及数据链路层
7
《测量与机电控制》核心课程
ISO-OSI* 参考模型
▪ ISO-IS 11519-2：针对比特率小于125 kbps的低速CAN总线
16
《测量与机电控制》核心课程
CAN总线协议：一种面向消息的传输协议
❖ 每个节点即可是消息接受者也可是发送者 ❖ 总线上的消息可以被所有的设备接收到 ❖ 所有的节点均解析收到的消息，然后判断这条消息是否与自己相关 ❖ 所有的节点均会验证所收到的数据是否有错误 ❖ 所有的节点均会返回接受确认
仪表板控制器接到返回的水箱温度信息，并将其显示在面板上
25
《测量与机电控制》核心课程
不同CAN总线标准的消息帧
26
《测量与机电控制》核心课程
不同的CAN总线帧格式：数据帧
❖ 概要: “大家好，这里有一些关于XXX的数据，希望你们需要!”
❖ 数据帧是CAN总线上最常用的一种消息帧，数据帧主要包括如下几个部分（为简便起见在此省略了一些细节）：
来自转速传感器的信息：当前转速为100RPM
收到
收到
CAN bus
18
《测量与机电控制》核心课程
CAN总线的仲裁机制
❖ 总线仲裁 – 当CAN总线上的多个节点在同一时刻均尝试发送数据时，此时需要进行总线仲裁
❖ 在同一时刻，只允许一个节点向CAN总线上发送数据 ❖ 发送消息级别低的节点此时进入等待状态 ❖ 所发送消息的级别高的节点则继续向总线上发送数据

《CAN协议规范》课件

CAN通信采用位序规则，保证了通信的可靠性和稳定性。
错误检测和恢复
CAN协议具有完善的错误检测和恢复机制，包括位错误、填充错误、格式错误等。
CAN通信的数据链路层
01
数据链路层的主要功能是确保数据在通信过程中的完整性和可靠性。
02
数据链路层负责处理数据帧和远程帧的发送和接收，以及错误
检测和恢复机制的实现。
SUMMAR Y
03
CAN协议的软件规范
CAN帧结构
数据长度代码 (DLC)
表示数据字段的字节数，范围从0到8。
标识符 (ID)
用于标识不同的消息，最多29位。
数据字段
包含实际的数据，最多8字节。
扩展帧格式
提供了额外的标识符位，用于扩展消息标识符。
CAN通信过程
初始化过程
节点通过发送特殊的帧来初始化总线。
SUMMAR Y
05
CAN协议的实践应用
基于CAN协议的汽车网络系统
汽车网络系统概述
CAN协议在汽车网络系统中的应用，包括发动机控制、刹车系统、悬挂系统等。
CAN协议的优势
高可靠性、实时性、灵活性以及易于扩展等优点，使得CAN协议成为汽车网络系统的主流协议。
CAN协议的局限性
如电磁干扰、传输距离受限等问题，仍需进一步研究和改进。
基于CAN协议的物联网系统
物联网系统概述
CAN协议在物联网系统中的应用，如智能物流、智能农业等。
CAN协议在物联网系统中的优势
高可靠性、实时性以及易于扩展等优点，使得CAN 协议成为物联网系统的主流协议。
CAN协议在物联网系统中的局限性
如对噪声的敏感性、传输距离受限等问题，仍需进一步研究和改进。

《CAN通信技术》课件

3
冲突检测
接收节点继续监听总线上的CAN帧，检测是否发生冲突。
CAN总线访问方法
1 CS MA/CD
CAN采用CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ）技术来协调总线上节点的访问。
2 优先级
CAN总线上的节点可以设定不同的优先级，高优先级节点将优先访问总线。
CAN帧的发送过程
1
帧发送
2
发送节点将准备好的CAN帧发送给总线
上的其他节点。
3
发送准备
发送节点准备CAN帧的数据和标识符等信息。
冲突检测
接收节点检测是否发生冲突，若无冲突，则继续处理接收的CAN帧。
CAN帧的接线上传输的CAN帧。
2
帧接收
接收节点在监听到有效CAN帧后，接收并处理该CAN帧的数据信息。
CAN网络拓扑结构
总线型拓扑结构
CAN网络采用总线型拓扑结构，所有节点通过总线相连，形成一个分布式的通信网络。
星型拓扑结构
在某些特定应用中，CAN网络也可以采用星型拓扑结构，所有节点都直接连接到中央控制器。
CAN物理层介绍
1 电气特性
CAN物理层采用差分信号传输，具有抗干扰能力强和传输距离较远的特点。
CAN总线控制
总线仲裁时钟同步
当多个节点同时发送数据时，CAN使用仲裁机制决定哪个节点能够成功访问总线。
为了确保在较长的总线上数据能够可靠传输， CAN使用时钟同步机制来同步所有节点的时钟。
《CAN通信技术》PPT课件
探索CAN通信技术的奥秘，了解其历史、特点、应用领域以及稳定性和可靠性，一同探讨CAN通信技术的未来发展趋势。

CAN通信技术解读

– 远程发送请求位（RTR）用于区分数据帧与远程帧
• 在数据帧中RTR位必须是显位 • 在远程帧中RTR位必须为隐位。
• 扩展帧仲裁场的组成
– 29位标识符位：ID.28至ID.0 – 远程请求替代位SRR (Substitute Remote Request)：
• 设置SRR为保持扩展帧与标准帧的格式兼容 • 扩展帧中的SRR为隐位
• CAN采用非破坏性的总线仲裁技术 • CAN网络上的节点具有不同的优先级，
– 当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动地退出发送，而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，从而节省了总线冲突的仲裁时间。
– 可满足对实时性的不同要求 – 高优先级的数据可在134微秒内得到传输
• 通过报文滤波可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式收发数据，无需专门的“调度”
• 数据场包含被传送的数据，可包括0-8个8位的字节，先发送最高有效位。
• CRC场：15位的CRC序列，1个隐位的CRC 界定符
• 应答场2位：1位应答间隙，1位应答界定符
– 发送器在应答间隙发送1位隐位，接收器在正确接收到报文后在应答间隙发送1位显位。
– 应答界定符为隐位
远程帧
• 远程帧由6个场组成：帧起始、仲裁场、控制场、CRC场、应答场和帧结束。远程帧不存在数据场。
– 媒体访问控制子层MAC » MAC子层主要规定传输规则，即控制帧结构、执行仲裁、错误检测、出错标定和故障界定
• 物理层
– 物理层规定了节点的全部电气特性
数据链路层
逻辑链路子层接收滤波超载通知恢复管理
媒体访问控制子层数据封装/拆装帧编码（填充/解除填充）媒体访问管理错误监测出错标定应答串行化/解除串行化

CAN总线技术PPT课件

20
主控制器
接口管理逻辑
发送缓冲
器
CAN
核心模块
接
验收
收
滤波器
FIF
O
CAN收发器
CAN BUS
图10.16 SJA1000 控制器结构图
21
CAN核心模块：根据CAN规范控制CAN帧的发送和接收。收到一个报文时，CAN核心模块将串行位流转换成用于的并行数据，发送一个报文时则相反。
19
2 PeliCAN模式：是新的操作模式。它能够处理所有 CAN2.0B规范的帧类型。而且它还提供一些增强功能，使 SJA1000能应用于更宽的领域。
工作模式通过时钟分频寄存器中的CAN模式位来选择，复位时默认模式是Basic CAN模式。
SJA1000控制器结构
SJA1000控制器可以分为CAN核心模块、接口管理逻辑、发送缓冲器、验收滤波器、接收FIFO等五个功能模块， SJA1000控制器结构图如图9.16所示。由主控制器进行管理控制、将欲收发的信息（报文），转换为CAN规范的CAN帧，通过CAN收发器，在CAN BUS上交换信息。
在进行数据传送时，发出报文的单元成为该报文的发送器。
该单元在总线空闲或丢失仲裁前始终为发送器。
如果一个单元不是报文发送器，并且总线不处于空闲状态，则该单元就是接收器。
16
构成一帧的帧起始、仲裁场、控制场、数据场和CRC序列均借助位填充规则进行编码。
当发送器在发送的位流中检测到5位连续的相同数值时，将自动地在实际发送的位流中插入一个补码位。
层和数据链路层。
5
物理层：物理信令（PLS，Physical Signalling）物理媒体附件（PMA，Physical Medium Attachment）媒体接口（MDI，Medium Dependent Interface）

《CAN总线》课件

CAN总线的网络拓扑结构
总线拓扑结构
CAN总线常采用“总线”拓扑结构，节点通过总线相连。
树形拓扑结构
扩展的CAN总线也可以采用树形结构，增加节点间的通信和连接。
混合型拓扑结构
实际应用中，总线和树形拓扑结构也可以结合使用，以满足特定的应用需求。
CAN总线的错误处理机制
错误检测
CAN总线采用CRC校验和一些其他的技术进行检错，确保数据传输的准确性。
CAN总线的优缺点及与其他总线的比较
优点
• 成熟的技术 • 高性能、高可靠性和实时性强 • 传输速率快，容量大 • 成本较低，可延迟升级
缺点
• 节点建设的成本较高 • 不支持多主机竞争机制 • 防干扰性不如其他总线
CAN总线的应用案例
汽车电子
CAN总线广泛应用于汽车车身控制、发动机管理、制动系统、车门锁等功能上。
CAN总线可以实现医疗器械的控制、监测、通信等功能，提高医疗设备的智能化。
CAN总线的物理层协议
CAN总线采用的物理层协议是双绞线双向传输，传输速率可选择1Mbps、500Kbps、250Kbps、125Kbps四种。 CAN常用的线缆是屏蔽双绞线。
CAN总线的数据链路层协议
1
逻辑链路控制
CAN总线使用了逻辑链路控制（LLC）协
CAN总线的标准化和认证
CAN总线的标准化和认证很重要，包括ISO11898标准规范、CANopen协议、Can in Automation（CiA）协议等，同时还需符合CE、EMC、RoHS等认证标准。
信息帧的优先级
2
议。
CAN总线采用“重发优先级”机制，即具有
较高优先级的消息帧比较低优先级的消息帧CAN总线的LLC协议实现了简单的流控制，即发送方发完一部分帧后必须等待接收方的回复才可继续发送。

CAN通讯协议技术

格力电器内部培训资料
通讯协议的设计规范和数据格式
仲裁段定义：功能码、地址和数据类别
4bits
11bits 4bits
功能码Βιβλιοθήκη ID段（CAN协议的仲裁段）
3bits
4bits
18bits 7bits
CAN2总线的IP地址
CAN1总线的IP地址
7bits 数据类别
功能码：为0～15，通过它，可以区别数据传输的时候的不同功能。在选取时要根据重要性来选取，相对重要的功能要选取小的功能类型号，这样其优先级则比较高
18:57:38
格力电器内部培训资料
通讯协议的设计规范和数据格式
仲裁段定义：功能码、地址和数据类别
4bits
11bits 4bits
功能码
ID段（CAN协议的仲裁段）
3bits
4bits
18bits 7bits
CAN2总线的IP地址
CAN1总线的IP地址
7bits 数据类别
地址：为0～15，CAN1总线中通讯时，CAN2总线的IP地址默认为7f，而在CAN2总线中通讯时，需要包含CAN2总线的IP 地址和CAN1总线的IP地址
7
内机
18:57:37
GMV5多联机控制网络图
WEB版
1
远程监控 /分户计费
客户端
2
调试软件
4
集中控制器
Intranet/LAN
5
转换器
3
调试软件
转换器
CAN1
CAN2
6
外机
CANbus转 BACnet网关（带
WEB Server）
CAN1
NET3
8
线控器

第四章CAN总线及通信技术

数据帧的标准格式和扩展格式

应答场为2位，包括应答间隙和应答界定符，不进行位填充。在应答间隙时间，发送器发隐位；所有正确接收到有效报文的接收器发一个显位。应答界定符为隐位(1)。帧结束：由7个隐位组成，不进行位填充。
远程帧
远程帧由6个场组成：帧起始、仲裁场、控制场、CRC场、应答场和帧结束。远程帧不存在数据场。需要数据的节点可以发送远程帧请求另一节点发送相应数据帧远程帧的RTR位是隐性的，它没有数据场，所以数据长度码没有意义。
数据帧的标准格式和扩展格式
仲裁场 IDE/r1 r0 控制场 DLC3 DLC2 DLC1 DLC0 数据场或 CRC场数据长度码
保留位

控制场由6个位组成，在扩展格式中控制场包括4位数据长度码
DLC和2位保留位，在标准格式中控制场包括 4位数据长度码DLC、 1位保留位、1位标识扩展位IDE

• 标准格式
仲裁场 SOF RTR IDE 11位标识符控制场 r0 DLC 数据场
• 扩展格式
仲裁场控制场 RTR r1 r0 18位标识符 DLC 数据场
SRR
SOF
11位标识符
IDE
数据帧的标准格式和扩展格式

帧起始（SOF）仅由一显位构成。所有站都必须同步于首先发送的那个帧起始前沿仲裁场（标准格式）由11位标识符ID28~ ID18、远程发送请求位RTR组成，其中ID高七位不可全为1（隐性）。仲裁场（扩展格式）由29位标识符ID28~ ID0、 SRR位、IDE位、RTR位组成 SRR是隐性位，它用于替代标准格式的RTR位。 IDE=1（隐性）代表扩展格式。IDE位在扩展格式中位于仲裁场而在标准格式中位于控制场。

can通信协议

• Can协议用于控制机器人的移动、旋转、抓取等功能
03
仓储管理系统
• Can协议用于传输货物的存储位置、数量等数据
• Can协议用于控制货物的搬运、分拣、包装等功能
Can通信协议在智能家居与物联网中的应用

家庭安防系统
• Can协议用于传输门窗的状态、安防传感器的数据
• Can协议用于控制门窗的开关、报警等功能
• Can协议用于控制新能源汽车的启动、停止、加速等功能
Can协议在物联网领域的应用
• Can协议用于传输物联网设备的传感器数据与控制命令
• Can协议用于实现物联网设备的远程控制与监控
Can协议在未来面临的挑战
• Can协议在高速度、大容量通信需求的应用场景的挑战
• Can协议在与其他通信协议竞争中的技术创新与优化挑战
04
Can通信协议在实际项目中的应用案例
Can通信协议发动机的转速、油门踏板位置等数据
• Can协议用于控制发动机的启动、停止、加速等功能
制动控制系统
• Can协议用于传输制动踏板位置、车速等数据
• Can协议用于控制制动器的启动、停止、减速等功能
• Can协议具有错误报警功能，能通知用户数据传输错误
Can通信协议的网络拓扑与设备类型
网络拓扑
设备类型
• Can协议支持线性拓扑，适用于简单的系统结构
• Can协议支持主控制器，负责管理与控制网络
• Can协议支持环形拓扑，适用于复杂的系统结构
• Can协议支持从设备，负责接收与执行主控制器的命令
谢谢观看
T H A N K Y O U F O R WATC H I N G
CREATE TOGETHER

汽车CAN总线详细教程课件

刹车系统控制
刹车系统的刹车力度、刹车踏板位置等信息也可以通过CAN总线传输到制动控制单元，以提高制动效果。
CAN总线的优势
节省线束
由于CAN总线是数字通讯，所以它能够将多个控制单元连接在一起，减少了许多线束的使用。
高效通讯
CAN总线的通讯速率高，可以在短时间内传输大量的数据。
稳定性好
CAN总线具有很高的抗干扰能力，并且具有自我检测和修复功能，所以它的稳定性非常好。
分析CAN总线数据
对监测到的数据进行深入分析，包括数据类型、字节顺序、校验和等，确保数据的正确性和可靠性。
使用示波器进行调试和测试
连接示波器
调整示波器设置
将示波器与汽车CAN总线相连接，选择合适的通道和触发条件。
根据CAN总线的波特率和数据格式，调整示波器的采样速率、时基等参数。
观察信号波形
汽车底盘控制模块应用实例
总结词
汽车底盘控制模块是CAN总线在汽车上的另一个应用，用于实现底盘的智能化控制和监测。
详细描述
CAN总线在底盘控制模块中，主要负责传输底盘传感器数据和控制指令，包括刹车状态、转向角度、悬挂高度等，以及ECU对底盘的控制指令，如ABS防抱死系统、ESP电子稳定系统等。通过CAN总线，底盘控制模块可以实时与其他控制模块进行通信，实现底盘的智能化控制和监测。
VS
错误恢复
当错误检测机制检测到错误时，CAN总线采取以下措施进行错误恢复：发送错误标志：发送节点在检测到错误时立即在总线上发送一个错误标志，以通知其他节点发生了错误。接收节点在接收到错误标志后，将接收到的数据丢弃并向发送节点发送一个否定应答。
03
汽车CAN总线协议分析
CAN协议标准及版本

CAN基础知识ppt课件

22
CAN 总线组成-硬件（导线信号）
显性电平和隐形电平
CAN总线电平的差值：电压为2V时，显性位对应“0”，电压为0V时，隐性位对应“1”，在一个时刻总线上只有一种电平，显性或隐性。
23
CAN 总线组成-硬件（导线信号）
差分传输抗干扰具有很强的能力
由于CAN-H线和CAN-L线是紧密的放置在一起的，所以干扰脉冲X就总是有规律地同时作用在两条线上。
CAN总线
1
CAN
Controller（控制器）
Area（局域）
Network（网络）
CAN Bus-控制器局域网络总线
2
CAN 总线系统介绍
历史: CAN是由 Bosch 和 Intel在八十年代末开发,用于连接客车和卡车ECU的标准化的总线系统。 CAN2.0标准在1991年发布，迄今沿用。 1993年CAN 成为国际标准ISO11898(高速应用)和 ISO11519（低速应用）。如今CAN总线在自动化领域中作为现场总线普遍使用。
一般推荐如下：普通双绞屏蔽型 STP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 20 AWG ，电缆外径7.7mm左右。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时，屏蔽层一端接地！普通双绞屏蔽型 STP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 18AWG ，电缆外径8.2mm左右。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时，屏蔽层一端接地！铠装双绞屏蔽型 ASTP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 18 AWG ，电缆外径12.3mm左右。可用于干扰严重、鼠害频繁以及有防爆要求的场所。使用时，建议铠装层两端接地，最内层 20 屏蔽一端接地！

CAN总线详细教程,精心编制,不可错过(共51张PPT)

集中控制系统：由一个电子控制单元（ECU）同时控制多个工作装置或系统的电子控制系统。如汽车底盘控制系统。
控制器局域网络系统（CAN总线系统）：由多个电子控制
单元（ECU）同时控制多个工作装置或系统，各控制单元（ECU）的共用信息通过总线互相传递。
带有中央控制单元的车
带有三个中央控制单元的车
带有三个中央控制单元和总线系统的车
带有三个中央控制单元的CAN驱动网络
车用网络发展原因
电子技术发展----线束增加
线控系统（X-BY-WIRE）计算机网络的广泛应用
智能交通系统的应用
汽车发展带来的问题
（1）汽车电子技术的发展汽车上电子装置越来越多汽车的整体布置空间缩小
（2）传统电器设备多为点到点通信导致了庞大的线束（3）大量的连接器导致可靠性降低。
Canbus的发展历史
大众公司首次在97年PASSAT的舒适系统上采 2001年，大众公司提高了Canbus的设计标
用了传送速率为62.5Kbit/m的Canbus。
准，将舒适系统Canbus提高到100Kbit/m,
驱动系统提高到500Kbit/m。
98年在PASSAT和GOLF的驱动系统上增加了Canbus，传送速率为 500Kbit/m。
法拉利的虚拟仪表盘
汽车网络化的优点
布线简单，设计简化，节约铜材，降低成本。
可靠性提高，可维护性大为提高
实现信息共享，提高汽车性能
满足现代汽车电子设备种类功能越来越多的要求
总之，使用汽车网络不仅可以减少线束，而且能够提高各控制系统的运行可靠性，减少冗余的传感器及相应的软硬件配置，实现各子系统之间的资源共享，便于集中实现各子系统的在线故障诊断。
2. 技术规范的目的是为了在任何两个CAN仪器之间建立兼容性。可是，兼容性有不同的方面，比如电气特性和数据转换的解释。为了达到设计透明度以及实现灵活性，根据ISO/OSI参考模型，规范细分为以下不同的层次：数据链路层和物理层(如图所示)。

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• CAN节点具有良好的检错功能，出错率低
– 节点中均有错误检测、标定和自检能力。
• 具有发送自检、循环冗余校验、位填充、报文格式检查等。
• CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。
• CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活。
• CAN器件可被置于无任何内部活动的睡眠方式
• 最初为汽车测控数据通信而设计的CAN ，现已在多领域被广泛采用
– 航天、电力、石化、冶金、纺织、造纸、仓储等行业 – 火车、轮船、机器人、楼宇自控、医疗器械、数控机
床、智能传感器、过程自动化仪表等
CAN的主要技术特点
• CAN网络上的节点不分主从
– 任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，通信方式灵活
• 标准帧与扩展帧的区别主要在仲裁场与控制场 – 标准帧具有11位标识符 – 扩展帧具有29位标识符
• 标准帧的仲裁场由11位标识符和远程发送请求位RTR(Remote Transmission Request)组成
– 仲裁场的11位标识符从高位到低位顺序发送，最低位为ID.0，最高位为ID.10，其中的高7位（ID.10－ID.3）不能全为隐位。
• CAN采用非破坏性的总线仲裁技术 • CAN网络上的节点具有不同的优先级，
– 当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动地退出发送，而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，从而节省了总线冲突的仲裁时间。
– 可满足对实时性的不同要求 – 高优先级的数据可在134微秒内得到传输
• 通过报文滤波可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式收发数据，无需专门的“调度”
– 远程发送请求位（RTR）用于区分数据帧与远程帧
• 在数据帧中RTR位必须是显位 • 在远程帧中RTR位必须为隐位。
• 扩展帧仲裁场的组成
– 29位标识符位：ID.28至ID.0 – 远程请求替代位SRR (Substitute Remote Request)：
• 设置SRR为保持扩展帧与标准帧的格式兼容 • 扩展帧中的SRR为隐位
工业数据通信与控制网络
第4讲 CAN通信技术
阳宪惠
清华大学自动化系
CAN简介
• CAN[Controller Area Network]是控制器局域网的简称
• 它是德国Bosch公司在1986年为解决现代汽车中众多测量控制部件之间的数据交换而开发的一种串行数据通信总线
• 现已被列入ISO国际标准ISO11898
• 远程帧的RTR位必须是隐位。
出错帧
• 出错帧由两个不同场组成，第一个场由来自各站的出错标志叠加得到，第二个场是出错界定符
• 错误标志具有两种形式：
– 活动出错标志(Active error flag)，由6个连续的显位组成
• 数据场包含被传送的数据，可包括0-8个8位的字节，先发送最高有效位。
• CRC场：15位的CRC序列，1个隐位的CRC 界定符
• 应答场2位：1位应答间隙，1位应答界定符
– 发送器在应答间隙发送1位隐位，接收器在正确接收到报文后在应答间隙发送1位显位。
– 应答界定符为隐位
远程帧
• 远程帧由6个场组成：帧起始、仲裁场、控制场、CRC场、应答场和帧结束。远程帧不存在数据场。
物理层
位编码/解码；位定时；同步；驱动器/接收器特性
CAN节点的网络连接
CAN总线信号的显位与隐位
• 显位(0)
– VCANH： 3.5v – VCANL 1 1.5v
• 隐位(1)
– VCANH 2.5v – VCANL 2.5v
• 显位可改写隐位
CAN通信帧的类型
• 4种不同类型的帧：
• CAN的直接通信距离
– 最远可达10km（速率5kbps以下）； – 通信速率最高可达1Mbps(此时通信距离最长为40m）。
• CAN总线上的节点数决定于总线驱动电路，一般为
– 可达110个；
• 报文标识符：
– CAN2.0A为2032种 – CAN2.0B扩展帧的报文标识符几乎不受限制
• CAN为短帧结构，传输时间短，受干扰概率低
– 标识扩展位IDE (Identifier Extension)：
• 标识扩展位IDE在标准帧中为显位,在扩展帧中为隐位
– 远程发送请求位RTR组成
• 控制场由6位组成
• 在扩展格式中控制场包括4位数据长度码DLC和 2位保留位，
• 在标准格式中控制场包括4位数据长度码DLC、 1位保留位、1位标识扩展位IDE
– 数据远程帧用以请求总线上的相关单元发送具
有相同标识符的数据帧 • 出错帧由检测出总线错误的单元发送 • 超载帧用于提供当前的和后续的数据帧的
附加延迟
CAN的帧结构
• 数据帧由7个不同的位场（域）组成：
– 帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结束
– 帧起始位（1个显位），表示标志帧的开始 – 中间有仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答
场 – 帧结束（7个隐位） – 数据场长度可为零
CAN数据帧的组成
CAN2.0A与CAN2.0B
• CAN2.0A与CAN2.0B是1991年颁布的CAN技术规范的两个部分
– CAN2.0A只有标准帧一种帧格式 – CAN2.0B包括标准帧与扩展帧两种
– 相当于未连接到总线驱动器 – 可降低系统功耗 – 其睡眠状态可借助总线激活或者系统的内部条件被唤醒。
CAN通信技术
• CAN的通信参考模型
– CAN的通信模型的分层结构
• 数据链路层
– 包括逻辑链路控制子层LLC » LLC的主要功能是：为数据传送和远程数据请求提供服务，确认由LLC子层接收的报文实际已被接收，并为恢复管理和通知超载提供信息
– 媒体访问控制子层MAC » MAC子层主要规定传输规则，即控制帧结构、执行仲裁、错误检测、出错标定和故障界定
• 物理层
– 物理层规定了节点的全部电气特性
数据链路层
逻辑链路子层接收滤波超载通知恢复管理
媒体访问控制子层数据封装/拆装帧编码（填充/解除填充）媒体访问管理错误监测出错标定应答串行化/解除串行化