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1、CAN 总线协议、J1939 协议、UDS 协议、XCP/CCP 之间的联系概要图车上测 量及标 定ECU 的数据的 ECU用于为中重型道路车辆上电子部件间的通讯供给标准的体系构造XCP/CCP 协议标定汽车中各种不同元件之间的通信协议基于 CAN 总线基 于的 ECU 标定协CAN议2.0 研发的CAN 总线协议J1939协议CAN 诊断接口在 J1939 协议的应用层上自带诊断协议CAN 工具应用层协议，可刷写J1939 诊断协议UDS 诊断CAN 总线协议：是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。CAN 协议用于汽车中各种不同元
2、件之间的通信，以此取代昂贵而笨重的配电线束。该协议的强健性使其用途延长到其他自动化和工业应用。CAN 物理层的根底学问CAN 总线在汽车的运用的实例图CAN 总线的根本特点:（1） 节点间承受多主通信方式。（2） 承受了短帧构造，报文帧有效字节数为 8 位，可以到达汽车实时响应的要求。（3） 报文 ID 值越小，优先级也高。（4） 非破坏性总线仲裁处理机制。（5） 牢靠的 CRC 校验方式。（6） 自动重发的机制。（7） 在节点消灭众多的错误时，会自动脱离总线的功能。8CAN 通讯距离最大是 10 公里设速率为 5Kbps,或最大通信速率为1Mbps(设通信距离为 40 米)。9CAN 总线上
3、的节点数可达 110 个。（10） 承受双线串行通信方式，检错力量强，可在高噪声干扰环境中工作。（11） 具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰力量强、本钱低等优点。（12） 总线状态 总线有“显性”和“隐性”两个状态，“显性”对应规律“0”， “隐性”对应规律“1”。“显性”状态和“隐性”状态与为“显性”状态，所以两个节点同时分别发送“0”和“1”时，总线上呈现“0”。CAN 总线承受二CAN 收发器的输入信号和输出信号都是 CANH-CANL 的差分信号。进制不归零(NRZ)编码方式，所以总线上不是“0”，就是“1”。但是 CAN 协议并没有具体定义这两种状态的具体实现方式。CAN 的收发
4、器不归零(NRZ)编码方式填充位CAN 的串行通信有异步和同步.同步串行通信是每个时钟沿采样数据的同步串行通信是每个时钟沿采样数据的,所以不会产生波特率误差产生的通讯误差。位填充区域CAN 节点的物理构造CAN 链接层的根底学问CAN 总线传输的报文有两种格式，分别是标准帧跟扩展帧，CAN 报文有以下不同的帧类型：数据帧：帧起始SOF:1bit ,显性信号，表示数据帧或者远程帧的开头。仲裁段:由标识符和远程恳求位 RTR 组成，标识符确定报文发送优先级的，CAN 总线是一种串行总线，总线上一次只能传输一则报文信息，假设同时有多个节点需要在总线上发送报文，通过标识符打算哪个先发送，还可以通过标识
5、符过滤数据帧， 采集想要的数据。远程恳求位用于区分该帧是数据帧还是远程帧，显性信号0 代表数据帧，隐性信号1代表远程帧。这里就解释了非破坏性总线仲裁的处理机制。展帧，r 1bit 保存位。标准格式和扩展格式的掌握场格式不同。标准格式里的帧包括数据长度代码、 IDE 位为显性位及保存位 r0。扩展格式里的帧包括数据长度代码和两个保存位： r1 和 r0。其保存位必需发送为显性，但是接收器认可“显性”和“隐性”位的任何组合。其构造如下图：掌握场构造掌握段：6bit ，数据长度代码DLC 占 4bit，IDE 1bit 用来表示是标准帧还是扩数据长度代码 DLC，如下表所示下面是掌握端的标准帧和扩展
6、帧之间需要留意的数据段：8bit ，由数据帧里的发送数据组成。它可以为 08 个字节，每字节包含了 8 个位，首先发送最高有效位MSB。循环冗余码 CRC 段:16bit ，15bit 用于校验是否正确，1bit 表示循环校验序列的完毕。CRC 是数据通信领域中最常用的一种过失校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定生成 CRC 码的根本原理：任意一个由二进制位串组成的代码都可以和一个系数仅为0和 1取值的多项式一一对应。例如：代码 1010111 对应的多项式为 x6+x4+x2+x+1 ，而多项式为 x5+x3+x2+x+1 对应的代码 101111 。要传输的信息序列为 11
7、01 ，在末尾添加所给多项式的最高次阶个0，如本题为 x3，则添加 3 个 0,变为： 1101000 ；由多项式 G(X)=X3+X+1 ，得其阶数为 1 的二进制编码为： 1011 ；1101000 对1011 进展模二除法，所得到的余数即为校验码，把校验码添加在原数据尾部即为所求的编码 ,则实际发送的数据序列为 1101001 。校验码计算过程如下图：模二除法确认段ACK:帧完毕EOF:7bit，每一个数据帧和远程帧均由一标志序列界定。这个标志序列由 7 个“隐性”位组成。ITM:3 个连续的隐性位远程帧和数据帧之间可以使用一样的ID 地址。ITM 之后进入总线空闲状态，节点检测到 11
8、 个连续隐性位, 认为总线进入空闲阶段,此季节点可以发送报文。远程帧通过发送远程帧，总线的节点发出远程帧，恳求以前发送给它数据帧的节点再发送一遍。具体发送哪个数据帧，由远程帧的标识符打算。与数据帧类似，远程帧也有标准格式和扩展格式，而且都由6 个不同的位场组成：帧起始、仲裁场、掌握场、 CRC 场、应答场、帧结尾。与数据帧相反，远程帧的 RTR 位是“隐性”的。它没有数据场，数据长度代码 DLC 的数值是不受制约的可以标注为容许范围 8 里的任何数值， 此数值是相应于数据帧的数据长度代码。远程帧构造如下图：远程帧做用：“主动错误”标志由 6 个连续的“显性”位组成；“被动错误”标志由6个连续的
9、“隐性”的位组成，除非被其他节点的“显性”位重写。(2) 错误界定符，错误界定符包括 8 个“隐性”的位。错误标志传送了以后，每一个节点就发送一个“隐性”的位，并始终监视总线直到检测出一个“隐性”的位为止，然后就开头发送其余位。7 个“隐性”CAN 的错误类型错误帧错误帧由两个不同的场组成，第一个场是不同节点供给的错误标志Flag的叠加，其次个场是错误界定符。Error为了能正确地终止错误帧，“错误认可”的节点要求总线至少有长度为3个位时间的总线空闲。因此，总线的载荷不应为100%。错误帧构造如图：(1) 错误标志，有两种形式的错误标志：激活错误标志和 认可错误标志位错误节点检测到的位与自身送
10、出的位数值不同，仲裁或ACK 位期间送出“隐性”位，而检测到“显性”位不导致位错误。填充错误在使用位填充编码的帧场帧起始至CRC 序列中，不允许消灭六个连续一样的电平位。CRC 错误节点计算的 CRC 序列与接收到的 CRC 序列不同。格式错误固定格式位场如 CRC 界定符、ACK 界定符、帧完毕等含有一个或更多非法位 。ACK 错误发送节点在 ACK 位期间未检测到“显性”位。错误检测的区域发送节点会产生的错误：位 错 误、格式错误、ACK 错误。接收节点会产生的错误：填充错误、格式错误、CRC 错误。检测到错误后，发送错误标志位错误、填充错误、格式错误或ACK 错误产生后，错误标志在下一位发送。CRC 错误产生错误后，错误标志在 ACK 错误标志在下一位发送。CAN 节点的状态每个节点都含有 REC 和 TEC ，当接收错误产生时，REC 增加，正确接收到数据帧，REC 削减TEC 类似，REC、TEC 的数值会引发节点状态转变。假设总线上只有一个节点，该节点发送数据帧后得不到应答，TEC 最大只能计到 128 即节点只会进入被动错误状态而不会进入总线关闭状态。过载帧
