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1、CAN总线示意图,CAN总线原理,CAN总线的通信是通过一种类似于“会议” 的机制实现的,CAN总线原理,CAN基本概念,CAN基本概念,报文：在总线上传输的信息 信息路由： CAN不对通信单元分配地址，报文的寻址内容由报文的标识符指定。所有CAN节点通过报文滤波来判断是否接收报文,CAN扩展格式数据帧,CAN总线上的电平,总线空闲时，CAN_H和CAN_L上的电压为2.5V 在数据传输时，显性电平（逻辑0）：CAN_H 3.5V CAN_L 1.5V 隐性电平（逻辑1）：CAN_H 2.5V CAN_L 2.5V,CAN总线上的信号变化,CAN总线负载率计算,假设CAN总线波特率为250Kb
2、it/s，总线报文发送时间间隔为50ms，报文为数据帧（8个字节数据）， 1：根据通信波特率计算50ms总共可以发送多少bit (250000/1000)*50 = 12500bit 2：计算最长的一帧报文有多少个bit 1sof + 29id + 1ide + 1rtr + 1srr + 2r + 4dlc + 8*8data + 16crc + 2ack + 7eof = 128bit 3：计算50ms内可以支持的报文数目 12500/128 97 当50ms间隔的报文数量超过97条时，就会出现丢帧,CAN通讯机制,通信波特率为250Kbit/s，那么每一个bit的时间就为1/250=0.
3、004s=4s 最长一帧报文有128bit,每帧报文占用时间为128*4=512s 为了保证通讯的可靠性和稳定性，同时考虑到控制的实时性，网络通讯周期定为50mS，整车控制器初始化运行后，每隔50mS 以广播方式发送数据给各部件，在一个周期里只发送一次,CAN协议和标准规格,J939帧数据结构,J939帧数据结构,CAN29位ID位置 J1939帧的位位置,常用J1939文档,J1939/11 物理层 250Kbits/s 屏蔽的双绞线 J1939/21 数据链路层文档 J1939/71 汽车应用层 J1939/73 应用层 诊断 J1939/81 网络管理协议,J1939地址解译,PGN:6
4、1701(0xF105) ID=0x08F10501,J1939地址解译,0x181328F3解译成报文结构如下,J1939信息解译,PGN（61443）电子 发动机控制器#2（EEC2) 刷新率：50ms 数据长度：8字节 数据页：0 PF：240 PS：3 P：3 PGN：61443（0x00F003) 参考位 长度 SPN描述 SPN 2 1 byte 加速踏板 91,J1939信息解译,Spn91 加速踏板位置1 输入装置类似发动机速度/转速的实际位置（如油门踏板或节流杆）和输入装置最大位置的比值，此参数意在为最初的实施加速器控制。SPN 91 仅应用于单加速器控制。对于公路上的汽车，
5、一般针对驾驶员的油门踏板。 数据长度： 1字节 分辨率： 0.4%/位递增，从0 % 开始计算 数据范围： 0%到100% 类型： 测量值 可疑参数号码： 91 参数组编号： 61443,J1939信息解译,通过CAN分析仪得到如下信息 序号 时间 帧ID 帧格式 帧类型 DLC 帧数据 1 0811 29 609 0CF003x 数据帧 扩展帧 0x8 7D C3 C0 2D FF FF FF FF 解译C3 1 将C3转换成十进制=195 2 乘以转换系数0.4=195*0.4=78 3加上偏置0=76.8+0=78(实际参数值=分辨率*参数值+偏移量 ） 4 得出加速踏板位置在78%处。
6、,CAN模块装置,收发器,CAN驱动总线的差动信号放大器,CAN收发器,状态1： 截止状态，晶体管截止（开关未接合） 状态0： 接通状态，晶体管导通（开关已接合）,CAN收发器,发送过程,CAN控制器,SJA1000硬件结构框图,SJA1000控制器,CAN 核心模块负责CAN 信息帧的收发和CAN 协议的实现， 接口管理逻辑负责同外部主控制器的接口，该单元中的每一个寄存器都可由主控制器通过SJA1000 的地址/数据总线访问，发送缓冲区可存贮一个完整的信息帧长度为13个字节，主控制器可直接将标识符和数据送入发送缓冲区，然后置位命令寄存器CMR 中的发送请求位TR ，启动CAN 核心模块读取发
7、送缓冲区中的数据，按CAN 协议封装成一完整CAN 信息帧，通过收发器发往总线，验收滤波器单元完成接收信息的滤波，只有验收滤波通过且无差错才把接收的信息帧送入接收FIFO 缓冲区,CAN控制器对报文检验滤波,当总线上有报文到达时，收发器会将该报文的标识符与本地的标识符校验寄存器中进行比较，本地标识符屏蔽寄存器则是用于指定比较结果是否有影响，1表示相应位的比较结果不影响报文的接收。,J1939实例之6120HEV网络拓扑结构,J1939实例之VCU,6120HEV混合动力车整车控制器（VCU)使用飞思卡尔16位单片机MC9S12XDP512，它拥有双路MSCAN 口,24 路AD 转换通道,8
8、个PWM 口输出。 CodeWarriorfors集成开发环境编程,VCU硬件结构简图,飞思卡尔CAN控制器MSCAN,MSCAN CAN协议的实施- CAN 2.0A/B版 标准和扩展数据帧 0 8字节的数据长度 高达1Mbps的可编程比特率 支持远程帧 带FIFO存储机制的5个接收缓冲器 带内部优先级分配功能的3个发送缓冲器 灵活的可屏蔽标识符过滤器： 2个32位扩展标识符过滤器 4个16位过滤器 8个8位过滤器,MC9S在CAN总线中位置,CAN控制器MSCAN12模块框图,MSCAN外部引脚,MSCAN12模块图,MSCAN12模块图,MSCAN初始化,MSCAN12的发送,3个发送缓
9、冲区,发送控制相关寄存器,MSCAN发送流程,配置： 将标识符、数据和优先级写入空的发送缓冲器。 安排缓冲器的发送顺序（清除TXEn） 启动发送中断（设置TXEIEn） 优先级值最低的发送缓冲器（安排发送消息的缓冲器）将在下一个IFS期间参与仲裁以接入CAN总线 发送中断： 识别已发送完消息的信息缓冲器 关闭发送中断 测试ABTAK（确认标记） 读取时间戳寄存器（如果启动了TIME链路的话） 如果发送队列中还有一条消息，请重复上述发送流程。,MSCAN发送流程,MSCAN接收结构,接收器标志寄存器(CANRFLG)中有一位RXF:接收缓冲器已满标志 0： RxFG 中没有新报文 1：接收器FIFO 非空。RxFG 中有报文,MSCAN接收流程, 配置： 设置INITRQ（初始化模式请求） 配置接收过滤器 启动接收中断 清除INITRQ 接收中断： 读取标识符，执行过滤 读取数据长度代码字段 读取数据字段（如果不是远程帧的话） 读取时间戳（如果启动了时间链路） 释放接收缓冲器,MSCAN接收流程,MSCAN 报文存储模式,标识符寄存器 PF高3位 SRR：替代远程请求，扩展帧中置1 IDE：扩展帧标志，扩展帧置1 RTR：远程发送请求,数据寄存器,CAN收发器PCA82C251,
