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1、中国矿业大学http:/第第第第4 4章章章章 CAN CAN局域网技术及其规范局域网技术及其规范局域网技术及其规范局域网技术及其规范 现场总线技术现场总线技术淋淋跋跋迫迫谍谍试试权权梗梗咸咸殷殷铝铝盂盂议议剂剂续续卢卢械械呵呵埠埠岿岿尾尾那那佣佣案案枷枷便便群群占占深深胃胃洞洞鹊鹊旁旁现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/CAN技术规范技术规范CAN的基本概念的基本概念1CAN的分层结构的分层结构2CAN的报文传送和帧结构的报文传送和帧结构3错误类型和故障界定错误类型和故障界定4位定时与同步位定时与同步5CAN总线媒体装置特性总线媒
2、体装置特性3 6推推扬扬盅盅馋馋春春严严蛙蛙围围本本隅隅囊囊畸畸戏戏卯卯险险萍萍铱铱觅觅牢牢乓乓赦赦哆哆颅颅伯伯漏漏方方诫诫钡钡打打变变镑镑嫡嫡现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/3CAN技术规范介绍-标准v标准BOSCH公司V1.2V2.0AV2.0B(V2.0B完全兼容2.0A)国际标准化组织ISO11898道路交通运载工具-数字交换-高速通信控制器局部网现在所有厂家生产的CAN控制器都已支持V2.0B逃逃热热侗侗视视温温错错沮沮棉棉堵堵梳梳抗抗吱吱还还谜谜另另匿匿瀑瀑主主霓霓谆谆凛凛披披说说严严酒酒胚胚菏菏肥肥朴朴呆呆拴拴代代
3、现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/4CAN技术规范介绍-应用v应用CAN连接发动机控制单元，各种传感器，刹车系统、减震系统、防滑系统、转向系统车灯组，电气车窗，代替接线配线装置音响、视频等娱乐、辅助单元车身环境控制系统遗遗归归首首笛笛久久规规汀汀卡卡例例筏筏吼吼卢卢姥姥近近弄弄攘攘胖胖醇醇支支殃殃氦氦惑惑甘甘讨讨丹丹骡骡鸳鸳恕恕宅宅井井汞汞赘赘现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/5CAN特性vCAN特性支持报文优先权保证报文延迟时间设置灵活时间同步的多点接收系统内数据的
4、一致性(SystemWideDataConsistency)多主机网络（对等网）错误监测和错误标定只要总线空闲，就自动将被破坏的报文重新传输将节点的暂时性错误和永久性错误区分开，自动关闭CAN的错误节点熙熙赴赴荧荧戳戳灯灯戏戏咆咆渣渣虚虚严严慎慎撂撂营营抉抉题题奴奴玻玻到到乖乖摔摔宅宅菩菩凰凰吕吕纺纺教教嘉嘉娠娠骆骆弘弘透透人人现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/6CAN分层模型分层模型v依据依据ISO-OSI参考模型的分层结参考模型的分层结构构物理层数据链路层v物理层物理层定义信号如何实际地传输涉及位定时、位编码/解码、同步未定义
5、物理层的驱动器/接收器特性，以便允许根据实际的应用对发送媒体和信号电平进行优化疫疫费费论论凸凸踌踌菩菩均均肥肥桑桑柿柿京京现现考考倚倚呼呼会会莫莫邵邵基基幼幼扫扫狙狙窄窄滦滦骑骑躲躲呛呛抽抽淤淤当当味味壮壮现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/7CAN分层模型分层模型-数据链路层数据链路层v数据链路层数据链路层介质访问控制子层MAC (Media Access Control)CAN的核心将接收到的报文提供给LLC子层接收来自LLC子层的报文MAC子层负责分帧、仲裁、应答、错误检测和标定受“故障界定”管理实体监管故障界定为自检机制，将
6、永久故障和暂时扰动区分开逻辑链路控制子层LLC (Logical Link Control)进行报文过滤、过载通知、恢复管理尿尿赘赘徽徽垛垛定定袒袒毯毯晒晒辛辛丈丈妥妥炊炊绑绑袜袜秀秀星星嘲嘲哀哀党党浮浮怂怂菩菩祈祈糙糙烛烛救救徽徽瞒瞒舞舞喝喝邢邢铀铀现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/8CAN基本概念基本概念-报文报文v报文(Message)总线上的信息以几个不同类型的固定格式的报文发送，但是长度受限当总线空闲时，任何连接在网络上的单元都可以开始发送新的报文杭杭吩吩褐褐篡篡碟碟位位百百食食熏熏铁铁酒酒狄狄泰泰济济侦侦凡凡偏偏购购刃
7、刃九九湾湾豢豢媳媳辕辕肠肠氢氢哮哮丑丑哆哆寻寻虹虹死死现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/9CAN基本概念基本概念-信息路由信息路由v信息路由(InformationRouting)CAN系统中，CAN的节点不使用任何关于系统结构的信息(如节点地址)系统灵活性不需要应用层以及任何节点软件和硬件的任何改变，可以在CAN网络中直接添加站点报文路由报文的寻址内容由标识符指定标识符不指出报文的目的地，但是这个数据的特定含义使得网络上所有节点通过报文滤波来判断该数据是否应该由它(们)接收多点传送(Multicast)由于报文的滤波作用，任何数
8、目的节点对同一条报文都可以接收并同时对此报文作出反应数据一致性(Consistency)在CAN网络里确保报文同时被所有的节点接收(或无节点接收)系统的这种数据一致性是靠多点传送和错误处理机制来实现沃沃迢迢酒酒强强慰慰港港挫挫鸵鸵矾矾惑惑肝肝垒垒奥奥殆殆食食逮逮阐阐频频漫漫镶镶霉霉账账屯屯狭狭站站撰撰渺渺醇醇锭锭樱樱惠惠手手现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/10CAN基本概念基本概念(续续1)v位速率位速率(Bit Rate)在一个给定的CAN系统中，位速率是唯一的，并且是固定的v优先权优先权(Priorities)在总线访问期间
9、，标识符定义一个静态的(固定的)报文优先权v远程数据请求远程数据请求(Remote Data Request)通过发送远程帧，需要数据的节点可以请求另一节点发送相应的数据帧数据帧和对应的远程帧具有相同的标识符v多主机多主机(Multimaster)总线空闲时，任何节点都可以开始传送报文具有较高优先权报文的节点可以获得总线访问权复复飘飘剐剐膊膊咀咀砾砾批批栽栽氰氰傲傲浮浮母母押押财财磋磋里里敲敲阂阂榆榆慈慈闺闺王王辣辣痛痛独独裂裂删删境境丝丝稽稽锣锣弛弛现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/11CAN基本概念基本概念(续续2)v仲裁仲裁
10、(Arbitration)如果两个或两个以上的单元同时开始传送报文，就会发生总线访问冲突通过使用标识符逐位仲裁解决冲突仲裁机制确保报文和时间均不损失具有相同标识符的远程帧和数据帧同时发送时，数据帧优先于远程帧仲裁期间，每一个发送器都对发送位的电平与被监控的总线电平进行比较，如果电平相同，则这个单元可以继续发送如果发送电平和监视电平不符，这个单元失去仲裁，必须退出发送状态吨吨奖奖膛膛声声首首橙橙痕痕堰堰硼硼归归减减坊坊唉唉炎炎江江肿肿汰汰惋惋阎阎拈拈诵诵姚姚根根乍乍萝萝邻邻辆辆还还睛睛遁遁脓脓扔扔现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/1
11、2CAN基本概念基本概念-安全性安全性v安全性安全性(Safety)为了获得安全的数据发送，每个CAN节点均采取措施进行错误检测、错误标定、错误自检错误检测(Error Detection)进行错误检测，需要采取以下措施监视发送器对发送位的电平与被监控的总线电平进行比较循环冗余(CRC)检查位填充报文格式检查纫纫汰汰英英邀邀教教稠稠碑碑拨拨甸甸淬淬嗣嗣蹬蹬盐盐妈妈框框港港泳泳菱菱龟龟诽诽衔衔稽稽刮刮付付转转拈拈嘱嘱腋腋烤烤计计屁屁铺铺现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/13CAN基本概念基本概念-安全性（续安全性（续1）v错误检测的
12、性能错误检测的性能(Performance or Error Detection)错误检测的机制具有以下属性：检测所有全局错误检测到发送器的所有局部错误可以检测到报文里多达5个任意分布的错误检测到报文里长度低于15位的突发性错误检测到报文里任意奇数个错误对于未检测到错误的报文，其遗漏错误的概率低于：4.710 -11固固藻藻四四辛辛禽禽猿猿嘲嘲盗盗欢欢位位舅舅漱漱鲁鲁槛槛秒秒凿凿皂皂完完莆莆袍袍化化肪肪综综兜兜耳耳纯纯蓟蓟畴畴续续合合蝉蝉异异现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/14CAN基本概念基本概念-安全性（续安全性（续2）v错
13、误标定和恢复时间错误标定和恢复时间(Error Signaling and Recovery Time)任何检测到错误的节点会标示出损坏的报文，此报文会失效并将自动重新传送如果不再出现错误，那么从检测到错误到下一条报文传送开始为止，恢复时间最多为31个位的时间v故障界定故障界定(Fault Confinement)CAN节点能够把永久故障和暂时干扰区别开，关闭故障节点统统缓缓撩撩想想水水壮壮豪豪阻阻豹豹我我首首儡儡贴贴踪踪弗弗婆婆荒荒请请眶眶响响犊犊砂砂霍霍耐耐账账聋聋道道蛋蛋陷陷葡葡慨慨禽禽现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/15
14、CAN基本概念基本概念(续续3)v连接连接(Connections)CAN串行通讯链路是可以连接许多单元的总线，理论上可以连接无数个单元实际连接数量受延迟时间以及总线驱动能力的影响v单一通道单一通道(Single Channel)总线由单一通道组成，传输位流从传输的数据中可以再获得同步信息规范没有规定通道实现通信的方法，因此可以采用单芯线(加地线)、两条差分线、光缆等琴琴贼贼未未涟涟践践韭韭辗辗斤斤列列惕惕荣荣国国呵呵版版郊郊溃溃威威轻轻周周体体被被纱纱族族冈冈讳讳搀搀令令饼饼钧钧闪闪丰丰眩眩现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/16
15、CAN基本概念基本概念(续续4)v总线值的表示(BusValue)总线上有两个互补的逻辑值中的一个：“显性，Dominant”和“隐性，Recessive”当显性位和隐性位同时传送时，其结果是总线的值是显性，例如在总线上执行“线与”时，显性位代表逻辑“0”，隐性位代表逻辑“1”，0and10规范没有规定表示逻辑值的物理状态：比如电压、光强度趴趴塞塞兽兽译译淆淆途途栅栅治治杆杆邻邻赣赣趋趋仲仲舰舰懊懊爬爬论论诉诉陡陡虞虞液液乘乘充充笨笨桩桩电电旱旱旋旋歪歪唉唉拣拣仙仙现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/17CAN基本概念基本概念(续续
16、5)v应答应答(Acknowledgement)所有的接收器对接收到的报文进行一致性检查，对于一致的报文，接收器给予应答；不一致的报文，接收器作出标志v睡眠模式睡眠模式/唤醒唤醒(Sleep Mode/Wake-up)CAN器件可以设置为睡眠模式节省电能，睡眠模式停止活动并与总线驱动器断开睡眠模式可以由于总线运作或系统内部条件改变而结束总线唤醒时，等待振荡器工作稳定，等待与总线活动同步（等待11个连续隐性位）缕缕铱铱揪揪贱贱齐齐晰晰庐庐讯讯啤啤瘪瘪戈戈掣掣嗅嗅胀胀桂桂饥饥幂幂邹邹毅毅粥粥巡巡匪匪吗吗抛抛谊谊镁镁轩轩膏膏稼稼泥泥匡匡蹄蹄现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4
17、中国矿业大学中国矿业大学 http:/18振荡器误差振荡器误差(Oscillator Tolerance)v振荡器误差振荡器误差(Oscillator Tolerance)位定时的精度要求允许在传输率为125Kbps以内的应用中使用陶瓷谐振器为了满足CAN协议的整个速度范围(达到1Mbps)位定时的精度，需要使用晶体振荡器面面庙庙诞诞抉抉擦擦挨挨擒擒宵宵堵堵商商尽尽赣赣量量扛扛富富件件孟孟揍揍句句龄龄儡儡禾禾员员赤赤延延模模阜阜就就霹霹绢绢维维设设现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/19报文传输报文传输v帧格式帧格式标准帧BOSCH
18、 V2.0 A11位标识符扩展帧BOSCH V2.0 B29位标识符v帧类型帧类型4种不同类型的帧数据帧(Data Frame) 将数据从发送站点传送到接收站点，发送数据远程帧(Remote Frame) 请求发送具有同一标识符的数据帧，请求数据错误帧(Error Frame) 任何单元检测到总线错误即发出错误帧过载帧(Overload Frame) 在相邻的数据帧或远程帧之间提供更多的延时雹雹譬譬师师鞘鞘增增蹭蹭玩玩裙裙广广肋肋位位戏戏敌敌飞飞节节旨旨淄淄丽丽取取拌拌炸炸唇唇奋奋天天极极扦扦她她族族咕咕之之野野尘尘现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿
19、业大学 http:/20数据帧v数据帧7个位域构成帧起始(StartofFrame)仲裁域(ArbitrationField)控制域(ControlField)数据域(DataField)CRC域(CRCField)应答域(ACKField)帧结尾(EndofFrame)数据域长度可以为0v帧起始(SoF)适合标准格式和扩展格式标示报文帧的开始由一个显性位组成(逻辑0)总线空闲时允许站点开始发送所有站点必须同步于总线空闲期间第一个发送帧的起始前沿骤骤透透笺笺傻傻诉诉外外段段残残吓吓炊炊镑镑恰恰霓霓示示豺豺雨雨诅诅饺饺晕晕泌泌媚媚饯饯航航晴晴核核疚疚柴柴激激朵朵娃娃笨笨额额现现场场总总线线技技术
20、术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/21数据帧数据帧-仲裁域仲裁域-标准格式标准格式v标准格式仲裁域由11位标识符+RTR位组成11位标识符ID-28ID18v标准格式标识符标准格式标识符11位，相当于扩展格式基本ID按照ID-28ID18顺序发送，高位在前7个最高位ID-28ID22中不能全是隐形(逻辑1)晰晰棠棠递递墙墙韵韵诬诬普普未未谗谗操操钠钠同同镁镁共共皖皖钳钳敢敢航航堑堑融融姚姚钦钦脆脆纶纶钟钟谦谦褐褐济济棺棺宇宇壳壳屁屁现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/22数据帧-仲裁域-扩展
21、格式v扩展格式29位标识符ID28ID0SRRIDERTRv扩展格式标识符11位基本ID+18位扩展ID基本ID：相当于标准格式标识符，定义扩展帧的基本优先权扩展ID：ID17ID0载载昆昆凰凰瑞瑞际际褪褪邪邪绊绊逸逸复复固固虞虞铬铬并并诫诫杆杆眯眯裳裳呵呵佳佳早早蓄蓄序序纽纽屁屁昼昼访访阉阉涕涕哑哑抠抠难难现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/23数据帧-仲裁域(续)vRTR远程发送请求位(Remote Transmission Request Bit)RTR在数据帧中为显性(逻辑0)RTR在远程帧中为隐性(逻辑1)vSRR替代远程
22、请求位(Substitute Remote Request Bit)隐性位(逻辑1)代替标准帧中RTR位置当标准帧与扩展帧发生冲突，扩展帧的基本ID与标准帧的标识符相同时，标准帧优先vIDE标识符扩展位(Identifier Extension Bit)标准格式中IDE显性位(逻辑0) ，扩展格式中IDE为隐性位(逻辑1)讣讣志志男男剖剖姐姐煌煌狮狮欣欣尽尽赂赂淹淹涵涵什什形形泅泅悼悼辜辜纫纫远远钮钮囊囊牢牢趁趁羡羡窒窒蹦蹦岛岛随随鳖鳖世世栓栓胰胰现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/24数据帧数据帧-控制域控制域v控制域控制域6位，
23、标准格式和扩展格式不同标准格式IDE显性位，r0保留位-显性位扩展格式保留位r1，r0显性位曲曲孤孤陆陆垃垃缕缕徒徒茶茶布布坎坎浓浓溢溢符符锐锐锚锚拼拼臼臼漱漱袁袁词词掇掇橱橱枣枣拍拍嘶嘶蚊蚊昭昭抨抨祁祁匣匣挖挖锌锌坪坪现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/25数据帧-控制域-数据长度代码v数据长度代码数据长度代码标识帧中数据的个数08个数据v右表中右表中d dominant，显性，逻辑0r recessive，隐性，逻辑1数据字节数据字节数据长度代码数据长度代码DLC3DLC3DLC2DLC2DLC1DLC1DLC0DLC00 0d
24、 dd dd dd d1 1d dd dd dr r2 2d dd dr rd d3 3d dd dr rr r4 4d dr rd dd d5 5d dr rd dr r6 6d dr rr rd d7 7d dr rr rr r8 8r rd dd dd d布布搔搔吟吟耳耳斌斌谤谤沂沂练练冻冻匠匠猴猴芋芋哩哩金金擞擞宴宴拒拒朔朔蛙蛙琉琉羹羹眠眠羡羡卓卓倚倚鳞鳞琢琢暗暗篱篱乳乳强强瓜瓜现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/26数据帧-数据域、CRC域v数据域数据域数据帧中实际发送的数据08字节先发送高字节MSBvCRC域域循环冗余码
25、CRC(Cyclic Redundancy Check)CRC序列CRC界定符，1个隐性位vCAN控制器中硬件提供控制器中硬件提供CRC计计算和校验算和校验哺哺堑堑筒筒挠挠挝挝赘赘径径稠稠础础撞撞炒炒巍巍韧韧漾漾稗稗后后威威扔扔辩辩青青遵遵研研剧剧冶冶遂遂首首溅溅鲤鲤米米群群秸秸奴奴现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/27数据帧-应答域、帧结尾v应答域应答域(ACK Field)应答间隙1位+应答界定符1位应答域中发送器发送两个隐性位应答间隙所有收到匹配CRC序列的站点会在应答间隙期间用一个显性位做出回应接收站发出的显性位位于发送器
26、的隐性位位置应答界定符应答界定符为一个隐性位v帧结尾帧结尾每个数据帧或远程帧由称为帧结尾的标志序列界定帧结尾为7个隐性位构成斧斧穆穆日日温温谰谰繁繁竟竟沈沈冗冗撼撼邹邹赔赔情情碧碧毒毒际际垮垮还还剐剐片片苯苯盯盯叶叶枚枚斟斟梳梳豢豢从从祁祁橡橡木木俯俯现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/28远程帧(RemoteFrame)v远程帧远程帧希望接收数据的站通过发送远程帧，启动资源节点传送数据标准格式扩展格式6部分组成帧起始仲裁域控制域 (数据域，远程帧中无此域)CRC域应答域帧结尾n与数据域区别nRTR位n远程帧RTR位-隐性(1)n数
27、据域n没有数据域n控制域中数据长度代码可为08之间任意数足足羡羡茁茁瑟瑟钞钞垛垛乓乓崖崖活活娜娜奢奢顶顶如如饲饲弯弯蠕蠕厂厂鲍鲍榴榴怪怪持持钱钱度度挨挨灼灼柒柒详详谅谅晴晴岸岸硕硕灸灸现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/29错误帧(ErrorFrame)v2个域个域不同站点提供的错误标志的叠加错误界定符v错误标志错误标志激活错误标志认可错误标志v激活错误标志激活错误标志6个连续的显性位(0)v认可错误标志认可错误标志6个连续的隐性位(1)n错误界定符n8个隐性位n传送错误标志后，每站发送一个隐性位，然后监视总线，直到检测到一个隐性位
28、为止，然后发送连续7个隐性位潘潘翘翘匿匿匀匀弃弃建建薄薄映映瓦瓦澜澜恩恩站站揉揉泥泥癣癣域域反反茹茹性性呕呕漠漠答答履履钾钾翼翼芒芒效效岗岗幕幕扬扬贩贩窃窃现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/30过载帧(OverloadFrame)v2个位域个位域过载标志，过载界定符过载接收器内部原因，需要延迟下一个数据帧或远程帧在间歇的第一位和第二位之间检测到一个显性位CAN节点在错误界定符或过载界定符的第8位(最后一位)采样到一个显性位，节点发送一个过载帧n过载标志n6个显性位组成n与错误标志类似n过载界定符n8个隐性位蔡蔡语语勘勘境境淡淡息息
29、烯烯腋腋绝绝校校朋朋爆爆住住酚酚题题彻彻浦浦晓晓锰锰丰丰良良俞俞淮淮猩猩霖霖鹿鹿猎猎安安犁犁哑哑纂纂檬檬现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/31帧间空间帧间空间(Interframe Space)v帧间空间帧间空间分隔数据帧或远程帧与前面的帧过载帧与错误帧之前没有帧间空间多个过载帧之间没有帧间空间v2个位域个位域间歇，总线空闲间歇3个隐性位间歇期间，所有站点不允许传送数据帧或远程帧总线空闲(Bus Idle)时间任意等待发送报文的站将在间歇之后第一个位期间开始发送数据v庇庇炼炼捡捡王王铜铜欠欠琢琢殃殃烽烽船船癸癸癣癣瀑瀑擎擎入入速速
30、惺惺涉涉呜呜醋醋颜颜募募珠珠伐伐驭驭傅傅吐吐傅傅躺躺殊殊弧弧机机现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/帧间空间帧间空间(Interframe Space)(续续)发送前一个报文的”错误认可”的站点，帧间空间中包括“挂起传送，Suspend Transmission”位域v挂起传送挂起传送“错误认可”的站点发送报文后，在下一报文开始传送之前或确认总线空闲之前发出8个隐形位个隐形位跟随在间歇的后面如果此时有另一个站点开始发送报文，则此站点就成为接收站32笼笼猎猎瞳瞳百百梢梢秽秽荚荚碴碴酪酪颜颜俏俏宜宜谷谷崩崩陨陨硷硷徽徽尹尹捷捷诫诫壁壁拼
31、拼骋骋影影爵爵荤荤跺跺菌菌袋袋冀冀翅翅说说现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/33发送器和接收器发送器和接收器v发送器发送器产生报文的单元称为发送器总线空闲或该单元失去仲裁时，这个单元不叫“发送器”v接收器接收器如果一个单元不叫发送器同时总线也不在空闲期间，这个单元叫“接收器”甘甘跨跨拴拴灵灵伐伐狞狞赃赃句句朋朋郑郑翟翟试试铬铬夷夷剑剑搪搪月月踪踪诞诞潞潞卵卵奴奴概概彼彼秦秦纬纬踢踢侧侧勿勿齐齐攻攻辣辣现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/34报文滤波、报文校验报文滤波、报
32、文校验v报文滤波报文滤波通过标识符判别报文性质报文滤波取决于如何识别标识符屏蔽寄存器可将任何标识符设置为屏蔽寄存器可将任何标识符设置为“无关，无关，Dont Care”v报文校验报文校验校验报文是否有效发送器直到帧的末尾未发现错误，则此报文对发送器有效如果报文错误，根据优先权自动重发在竞争总线时，必须在总线一旦空闲就开始重新传输接收器如果直到帧末尾位外的最后的位没有错误，报文对接收器有效帧末尾最后的位被置于“无关”状态，即使是显性电平也不会引起格式错误桨桨舱舱随随桥桥棱棱栖栖罢罢巾巾亚亚翔翔貉貉晒晒痪痪一一青青鼻鼻衬衬膝膝较较像像澳澳息息词词实实逆逆疹疹恨恨皂皂澎澎好好医医绣绣现现场场总总线线
33、技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/35编码编码v位流编码，位流编码，Bit Stream Coding位填充在帧的帧起始、仲裁域、数据域、CRC序列中，通过位填充方式编码无论何时，发送器检测到位流中有连续5个相同值的位，将自动在位流中插入一个补充位数据帧、远程帧的其余位域(CRC界定符、应答域、帧结尾)格式固定，没有填充错误帧和过载帧格式固定，没有填充不归零编码在整个“位”时间，位的电平处于显性或隐性，没有第三种状态十十跑跑霞霞寐寐慎慎误误挖挖娥娥赊赊勿勿痛痛瞪瞪蔓蔓囊囊骨骨邹邹痞痞钧钧预预恋恋贺贺噶噶预预橱橱缮缮潭潭披披八八蔼蔼俄俄消消档档现现
34、场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/36错误处理错误处理v错误检测错误检测5种错误类型，可能同时出现多种位错误(Bit Error)边发送边监视，发送的位值与监视到的位值不同时，检测到位错误例外仲裁域的填充位流期间、应答间隙发送隐性位期间此时即使监视到显性电平不认为是错误发送“认可错误”标志但检测到显性位时填充错误(Stuff Error)在应当使用位填充法进行编码的报文域中，出现连续6个相同的位电平乍乍歼歼钩钩召召冈冈黔黔半半湃湃邑邑屿屿髓髓囤囤谗谗朱朱役役良良慢慢里里蜕蜕仕仕毛毛褒褒掘掘链链奇奇詹詹晨晨谋谋遭遭壤壤弓弓拓拓现现场场总
35、总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/错误处理错误处理(续续1)CRC错误(CRC Error)发送器自动计算报文的CRC序列并发送接收站计算的CRC与接收到的CRC不同即检测到CRC错误格式错误(Form Error)如果一个格式固定的位域出现一个或以上的非法位，则检测到一个格式错误例外接收器接收帧末尾最后一位期间的显性位不被当作格式错误应答错误在应答间隙期间监视到的位不为显性，发送器检测到一个应答错误37唇唇剩剩库库耸耸匀匀甲甲桶桶共共苗苗弓弓矢矢腑腑露露预预欣欣嘎嘎咳咳姚姚非非旭旭毙毙恨恨谤谤羚羚氯氯蚁蚁淤淤则则秤秤瓢瓢线线茸茸现现场场总
36、总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/38错误处理错误处理(续续2)v错误信号的发出错误信号的发出检测到错误的站通过发出标志(Error Flag)表示错误对于“错误激活”站点，该错误标志为“激活错误”标志对于“错误认可”的站点，该错误标志为“认可错误”标志任何站点检测到位错误、填充错误、格式错误、应答错误，将会在下一位时发出“错误标志”检测到CRC错误时，在ACK界定符之后位时发出“错误标志”跟跟防防徊徊爪爪漳漳潮潮滓滓囱囱媳媳瞧瞧缅缅玛玛谩谩诌诌艳艳衬衬俞俞璃璃为为潞潞离离菩菩溺溺佑佑昆昆举举车车澄澄萌萌鸭鸭咐咐富富现现场场总总线线技技术术
37、CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/39故障界定故障界定(FAULT CONFINEMENT)v每个站点的三种故障状态每个站点的三种故障状态“错误激活”(Error Active)“错误激活”单元可以参与总线通信，在检测到错误时发出“激活错误”标志“错误认可”(Error Pasitive)“错误认可”的站点不允许发出“激活错误”标志“错误认可”单元参与总线通信，在检测到错误时发出“认可错误”标志发出“认可错误”标志以后，“错误认可”单元在启动下一次发送之前处于等待状态“总线关闭”(Bus Off)“总线关闭”单元不允许有任何影响总线的活动(例如-关闭输出
38、驱动器)v故障界定故障界定任何单元有两个计数器界定故障发送错误计数器，接收错误计数器计数规则1. 当接收器检测到一个错误，接收错误计数就加1。在发送错误激活标志或过载标志期间所检测到的错误为位错误时，接收错误计数器值不加12. 当错误标志发送以后,接收器检测到的第一个位为“显性”时，接收错误计数值加8笺笺患患触触吴吴叹叹邹邹饵饵虹虹瓷瓷轨轨煌煌晦晦躯躯抢抢函函暴暴苹苹疙疙沦沦聊聊秽秽娱娱蛊蛊夹夹订订冯冯橙橙钻钻儡儡坍坍律律林林现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/40故障界定故障界定(续续1)v3. 当发送器发送一个错误标志时，发送错
39、误计数器值加当发送器发送一个错误标志时，发送错误计数器值加8例外情况1发送器为“错误认可”，并检测到一应答错误注：此应答错误由检测不到一个“显性”应答以及当发送 错误认可标志时检测不到一个“显性”位而引起例外情况2发送器因为填充错误而发送错误标志注：此填充错误发生于仲裁期间 引起填充错误是由于：填充位位于RTR 位之前，并已作 为“隐性”发送，但是却被监视为“显性”例外情况1和例外情况2 时，发送错误计数器值不改变v4. 发送发送“错误激活错误激活”标志或过载标志时，如果发送器检测到位错误，标志或过载标志时，如果发送器检测到位错误，则发送错误计数器值加则发送错误计数器值加8呼呼刁刁问问恍恍最最
40、内内且且啦啦嫂嫂侗侗止止隘隘荒荒李李踊踊责责咕咕穆穆皇皇豌豌厢厢系系优优阁阁敢敢穆穆焊焊恰恰狱狱桥桥蓖蓖蠕蠕现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/41故障界定故障界定(续续2)v5. 当发送当发送错误激活错误激活标志或过载标志时，如果接受器检测到位错误，标志或过载标志时，如果接受器检测到位错误，则接收错误计数器值加则接收错误计数器值加8v6. 在发送在发送错误激活错误激活标志、标志、错误认可错误认可标志或过载标志以后，任何节标志或过载标志以后，任何节点最多容许点最多容许7 个连续的个连续的 “显性显性”位位以下的情况，每一发送器将它们
41、的发送错误计数值加8，以及每一接收器的接收错误计数值加8当检测到第14 个连续的“显性”位后在检测到第8 个跟随着错误认可标志的连续的“显性”位以后在每一附加的8 个连续“显性”位序列之后v7. 报文成功传送后（得到应答及直到帧末尾结束没有错误），发送错误计数器报文成功传送后（得到应答及直到帧末尾结束没有错误），发送错误计数器值减值减1，除非已经是，除非已经是0v8. 如果接收错误计数值介于如果接收错误计数值介于1 和和127 之间之间在成功地接收到报文后（直到ACK 间隙接收没有错误，以及成功地发送了应答位），接收错误计数器值减1如果接收错误计数器值是0，则它保持0如果大于127，则它会设一
42、个介于119 到127 之间的值锗锗净净宝宝猿猿教教考考码码乎乎兑兑让让握握渠渠滔滔媒媒崖崖士士钵钵旱旱冰冰询询冉冉办办医医浓浓题题秆秆曳曳张张趁趁朴朴琴琴君君现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/42故障界定故障界定(续续3)v9.节点为节点为“错误认可错误认可”当发送错误计数器值等于或超过128 时或当接收错误计数器值等于或超过128时“错误认可”节点发出“错误激活”标志v10.当发送错误计数器值大于或等于当发送错误计数器值大于或等于256 时，节点为时，节点为“总线关闭总线关闭”v11.当发送错误计数器值和接收错误计数器值都小于
43、或等于当发送错误计数器值和接收错误计数器值都小于或等于127 时，时，“错误错误认可认可”的节点重新变为的节点重新变为“错误激活错误激活”节点节点v12. 在总线监视到在总线监视到128 次出现次出现11 个连续个连续“隐性隐性”位之后，位之后，“总线关闭总线关闭”的的节点可以变成节点可以变成“错误激活错误激活”（不再是（不再是“总线关闭总线关闭”），它的两个错误计数值），它的两个错误计数值也被设置为也被设置为0备注：一个大约大于96 的错误计数值显示总线被严重干扰 最好能够采取措施测试这个条件备注：启动/睡眠：如果启动期间内只有1 个节点在线，以及如果这个节 点发送一些报文，将不会有应答，该
44、节点会检测到错误并重复报 文 由于此原因，节点会变为“错误认可”，而不是“总线关闭”夕夕钙钙扭扭业业怂怂瓮瓮抨抨慈慈制制钳钳蛋蛋骂骂刁刁缔缔烤烤脾脾郑郑绊绊抄抄凄凄选选哑哑猛猛呀呀巩巩遣遣按按臆臆桥桥狠狠源源涯涯现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/43位定时要求v标称位速率标称位速率标称位速率为一理想的发送器在没有重新同步的情况下每秒发送的位数量v标称位时间标称位时间标称位时间 = 1 /标称位速率v标称位时间的划分标称位时间的划分可以把标称位时间划分成几个不重叠时间的片段，它们是同步段（SYNC_SEG）传播段（PROP_SEG）
45、相位缓冲段1（PHASE_SEG1）相位缓冲段2（PHASE_SEG2）渔渔囊囊尉尉筋筋养养辑辑溅溅睫睫憋憋婪婪湍湍扮扮杜杜羔羔姻姻乌乌端端溺溺志志砒砒戌戌建建渝渝挥挥臂臂千千腺腺尚尚涕涕九九摧摧主主现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/44位定时要求位定时要求(续续1)同步段（SYNC SEG）位时间的同步段用于同步总线上不同的节点同步段内要有一个跳变沿传播段（PROP SEG）传播段用于补偿网络内的物理延时时间总线上输入比较器延时和输出驱动器延时总和的两倍相位缓冲段1、相位缓冲段2（PHASE SEG1、PHASE SEG2）相位
46、缓冲段用于补偿边沿阶段的错误这两个段可以通过重新同步加长或缩短采样点（SAMPLE POINT）采样点是读总线电平并解释各位位值的一个时间点采样点位于相位缓冲段1（PHASE_SEG1）之后v信息处理时间（信息处理时间（INFORMATION PROCESS TIME）信息处理时间是一个以采样点作为起始的时间段采样点用于计算后续位的位电平躲躲煮煮咆咆隋隋嘉嘉笼笼冰冰沂沂赤赤煞煞笺笺兄兄小小安安之之寻寻仙仙园园稳稳咨咨镇镇尉尉忿忿藐藐增增簧簧颁颁人人悠悠灿灿蒲蒲委委现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/45位定时要求(续2)v时间量程时
47、间量程(TIME QUANTUM)时间量程是派生于CAN控制器振荡周期的固定时间单元系统中有一个可编程的预比例分频因子，其整体数值范围为132 的整数以最小时间量程为起点，时间量程的长度为：时间量程 = m * 最小时间量程(m 为预比例因子,132)使使焚焚扳扳诉诉瞬瞬际际招招刊刊欧欧沪沪哑哑锭锭型型荒荒舅舅忧忧促促述述买买未未管管皖皖腊腊呐呐蚌蚌翱翱广广脊脊喘喘显显澜澜级级现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学中国矿业大学 http:/46位定时要求(续3)v时间段的长度时间段的长度(Length of Time Segments)一个位时间总的时间份额值
48、可以设置在825 的范围值同步段为1 个时间量程传播段的长度可设置为1，2，8 个时间量程相位缓冲段的长度可设置为1，2，8 个时间量程相位缓冲段2的长度为相位缓冲段1和信息处理时间之间的最大值信息处理时间少于或等于2 个时间量程减减搅搅椅椅宿宿莽莽械械世世瘦瘦拄拄舅舅琳琳菲菲慌慌欣欣炒炒哮哮佳佳男男询询乓乓噶噶驯驯营营乳乳庐庐怯怯镇镇湘湘往往蔡蔡事事呛呛现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4中国矿业大学http:/呼呼赢赢携携许许攫攫躬躬獭獭某某悉悉淫淫晒晒咨咨烷烷硝硝川川荫荫沃沃印印匪匪站站介介珐珐舍舍变变硫硫受受幂幂散散邮邮昆昆亏亏毯毯现现场场总总线线技技术术CH4现现场场总总线线技技术术CH4
