CAN总线协议的物理层和报文类型

网络 网络管理
文章中我们对CAN总线协议的吴立成和报文类型进行了细致的说明通过介绍,相信大家对这和部分内容都会有所掌握。

前文我们对CAN总线协议的相关内容作了简单的介绍。现在我们来说一下CAN总线协议的物理层和报文类型。根据我以往的学习经验,知道在协议中,我们通常使用报文结构和帧形式来进行数据传输的。那么CAN总线协议也有着类似的定义。

CAN总线的物理层是将ECU连接至总线的驱动电路。ECU的总数将受限于总线上的电气负荷。物理层定义了物理数据在总线上各节点间的传输过程,主要是连接介质、线路电气特性、数据的编码/解码、位定时和同步的实施标准。BOSCH CAN基本上没有对物理层进行定义,但基于CAN的ISO标准对物理层进行了定义。设计一个CAN系统时,物理层具有很大的选择余地,但必须保证CAN总线协议中媒体访问层非破坏性位仲裁的要求,即出现总线竞争时,具有较高优先权的报文获取总线竞争的原则,所以要求物理层必须支持CAN总线中隐性位和显性位的状态特征。在没有发送显性位时,总线处于隐性状态,空闲时,总线处于隐性状态;当有一个或多个节点发送显性位,显性位覆盖隐性位,使总线处于显性状态。在此基础上,物理层主要取决于传输速度的要求。

在CAN中,物理层从结构上可分为三层:分别是物理层信令(Physical Layer Signaling,PLS)、物理介质附件(Physical MediaAttachment,PMA)层和介质从属接口(Media Dependent:Inter-face,MDI)层。其中PLS连同数据链路层功能由CAN控制器完成,PMA层功能由CAN收发器完成,MDI层定义了电缆和连接器的特性。目前也有支持CAN的微处理器内部集成了CAN控制器和收发器电路,如MC68HC908GZl6。PMA和MDI两层有很多不同的国际或国家或行业标准,也可自行定义,比较流行的是ISOll898定义的高速CAN发送/接收器标准。理论上,CAN总线上的节点数几乎不受限制,可达到2000个,实际上受电气特性的限制,最多只能接100多个节点。

CAN的数据链路层是其核心内容,其中逻辑链路控制(Logical Link control,LLC)完成过滤、过载通知和管理恢复等功能,媒体访问控制(Medium Aeeess control,MAC)子层完成数据打包/解包、帧编码、媒体访问管理、错误检测、错误信令、应答、串并转换等功能。这些功能都是围绕信息帧传送过程展开的。

报文类型

在CAN2.0B的版本CAN总线协议中有两种不同的帧格式,不同之处为标识符域的长度不同,含有ll位标识符的帧称之为标准帧,而含有29位标识符的帧称为扩展帧。如CAN1.2版本协议所描述,两个版本的标准数据帧格式和远程帧格式分别是等效的,而扩展格式是CAN2.0B协议新增加的特性。为使控制器设计相对简单,并不要求执行完全的扩展格式,对于新型控制器而言,必须不加任何限制的支持标准格式。但无论是哪种帧格式,在报文
传输时都有以下四种不同类型的帧:

(1)数据帧(Data ) 数据帧将数据从发送器传输到接收器。

(2)远程帧(Remote ) 总线单元发出远程帧,请求发送具有同一标识符的数据帧。

(3)错误帧(Error ) 任何单元检测到总线错误就发出错误帧。

(4)过载帧(Overload ) 过载帧用在相邻数据帧或远程帧之间提供附加的延时。

数据帧或远程帧与前一个帧之间都会有一个隔离域,即帧间间隔。数据帧和远程帧可以使用标准帧及扩展帧两种格式。

责任编辑:佟健 来源: hi.baidu
相关推荐

2010-06-21 13:32:57

OSPF协议

2010-06-24 13:04:13

ICMP协议

2010-06-08 15:49:26

CAN总线协议

2010-06-08 15:35:55

CAN总线协议

2010-07-12 09:41:31

HART协议

2011-06-20 10:05:40

2014-09-12 10:08:23

LTE物理层

2010-06-08 15:55:14

CAN总线协议

2010-07-01 16:52:19

CAN总线协议

2012-06-07 10:22:48

架构设计逻辑层物理层

2010-06-08 16:00:34

CAN总线协议

2019-10-23 08:46:26

物理层数据链路层网络层

2010-06-22 15:55:25

WiMAX

2020-03-06 08:44:18

5G无线通信安全

2023-06-26 07:57:49

2011-07-08 10:07:13

2023-02-09 12:11:26

2024-02-01 12:26:34

2023-06-08 15:27:17

CAN网络

2022-03-16 10:01:41

微软量子计算机准粒子
点赞
收藏

51CTO技术栈公众号