【正文】 載幀結(jié)構(gòu)并開始發(fā)送；接收數(shù)據(jù)卸載，包括由接收幀中去除MAC特定信息和輸出 LLC幀和控制信息至 LLC子層。 返 回 上 頁 下 頁 （二） MAC幀類型及結(jié)構(gòu) (a) MAC數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu) (b)仲裁場結(jié)構(gòu) (c)控制場結(jié)構(gòu) (d)CRC場結(jié)構(gòu) (e)ACK場結(jié)構(gòu) 返 回 上 頁 下 頁 CAN系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)在節(jié)點(diǎn)間發(fā)送和接收四種不同類型的幀。下面以 CAN MAC層的幀類型 。 1． MAC數(shù)據(jù)幀 數(shù)據(jù)幀將數(shù)據(jù)由發(fā)送器傳至接收器， MAC數(shù)據(jù)幀由七個不同位場構(gòu)成，如圖 ，它們是：幀起始 (SOFStart Of Frame)、仲裁場、控制場 (兩位保留DLC場 )、數(shù)據(jù)場、 CRC場、 ACK場和幀結(jié)束 (EOFEnd Of Frame)。 (1)幀起始 (SOF)：標(biāo)志數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的起始，它由 單個“顯性”位構(gòu)成。所有節(jié)點(diǎn)必須同步于 SOF的上 升沿。 (2)仲裁場：由來自 LLC子層的 11位標(biāo)識符和 RTR(Remote Transmission Request)位構(gòu)成。 在 MAC數(shù)據(jù)幀中， RTR位數(shù)值為“ 0”。 返 回 上 頁 下 頁 (3)控制場：由六位構(gòu)成，包括 2位用于未來 DLC擴(kuò)展的 保留位 r0,rl和 4位數(shù)據(jù)場長度編碼 (DLC)。 (4)數(shù)據(jù)場： MAC數(shù)據(jù)場與 LLC數(shù)據(jù)場格式相同。由 0~8 個字節(jié)組成。 (5) CRC場：包括 CRC序列及 CRC界定符。 (6) ACK場： ACK場為兩位： ACK隙和 ACK界定符。 ACK隙是“隱性”位，所有無錯誤地接收到該數(shù)據(jù)幀 的節(jié)點(diǎn)，以“顯性”位改寫此“隱性”位，作為應(yīng)答。 ACK界定符為 ACK場的第二位，也是 “隱性”位。 (7) 幀結(jié)束 (EOF)： MAC的每個數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀均由 7個 “隱性”位構(gòu)成幀結(jié)束標(biāo)志。 返 回 上 頁 下 頁 2． MAC遠(yuǎn)程幀 用以請示發(fā)送具有相同標(biāo)識符的數(shù)據(jù)幀。遠(yuǎn)幀程由 6個位場構(gòu)成：幀起始 (SOF)、仲裁場、控制場、 CRC場、 ACK場和幀結(jié)束 (EOF)，如圖所示。 仲裁場由來自 LLC子層的標(biāo)識符場和 RTR位構(gòu)成。注意，在 MAC遠(yuǎn)程幀中， RTR位數(shù)值為“ 1” 。幀起始(SOF)、控制場、 CRC場、 ACK場和幀結(jié)束 (EOF)等位場與 MAC數(shù)據(jù)幀的相應(yīng)場相同。 返 回 上 頁 下 頁 3．出錯幀 CAN是廣播式發(fā)送?？偩€上的每一個節(jié)點(diǎn)都對幀接收、校驗，如果發(fā)現(xiàn)錯誤就向總線發(fā)出錯幀。出錯幀由兩個不同場構(gòu)成。如圖 出錯幀結(jié)構(gòu) 返 回 上 頁 下 頁 (1)錯誤標(biāo)志 活動錯誤標(biāo)志：由 6位連續(xù)的 “顯性”位構(gòu)成。 認(rèn)可錯誤標(biāo)志：由 6位連續(xù)的 “隱性”位構(gòu)成。 由于每個節(jié)點(diǎn)都可能同時檢測到錯誤 (如總線故 障 )，所以可能同時發(fā)送錯誤標(biāo)志；由于出錯幀沒有 嚴(yán)格的同步規(guī)則，所以各節(jié)點(diǎn)的錯誤標(biāo)志場將在總 線上疊加，使得總線上呈現(xiàn)的錯誤標(biāo)志場大于 6 位，但最長是 12位。 (2)錯誤界定符 錯誤界定符由 8位“隱性”位構(gòu)成。發(fā)送錯誤標(biāo) 志場后，每個節(jié)點(diǎn)送出“隱性”位。并監(jiān)控總線，直 至檢測到“隱性”位。此后，它開始發(fā)送剩余的 7個 “隱性”位，作為錯誤界定符。 返 回 上 頁 下 頁 4．超載幀 超載幀為相鄰的數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀之間提供附加延時。超載幀包括兩個位場：超載標(biāo)志和超載界定符。如圖 。超載標(biāo)志由 6個“顯性”位構(gòu)成。當(dāng)某節(jié)點(diǎn)的超載標(biāo)志出現(xiàn)在總線上時所有其他節(jié)點(diǎn)都將檢測到，也發(fā)送超載標(biāo)志。由于超載幀沒有嚴(yán)格的同步規(guī)則，所以各節(jié)點(diǎn)的超載標(biāo)志場將在總線上疊加，使得總線上呈現(xiàn)的超載標(biāo)志場大于 6位，但最長是 12位。超載界定符由 8位“隱性”位構(gòu)成。發(fā)送超載標(biāo)志后，每個節(jié)點(diǎn)均監(jiān)總線，直至檢測到“隱性”位。此時，每個節(jié)點(diǎn)完成送出超載標(biāo)志，并且所有節(jié)點(diǎn)同時開始發(fā)送剩余的 7個 “隱性”位，以完成 8位長度超載界定符。 超載幀結(jié)構(gòu) 返 回 上 頁 下 頁 5．幀間空間 數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀同前述的任何幀 (數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、超載幀 )以“幀間空間”隔開。但超載幀間無幀間空間分隔。超載恒和錯誤幀前面不存在幀間空間。幀間空間包括間歇場和總線空閑場，如果先前是“錯誤認(rèn)可”型的出錯幀。則還有中間暫停發(fā)送場。 返 回 上 頁 下 頁 （ b）“錯誤認(rèn)可”的幀間空間 （ a）非“錯誤認(rèn)可”的幀空間 返 回 上 頁 下 頁 (1) 間歇場 間歇場由 3個 “隱性”位構(gòu)成。間歇期間不允許節(jié) 點(diǎn)開始發(fā)送數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀，僅起標(biāo)注作用。 (2) 總線空閑場 總線空閑時間可以是任意長度?？偩€空閑時，任 何節(jié)點(diǎn)均可訪問總線以便發(fā)送。如果在總線空閑 期間檢測到總線上“顯性”位將被理解為數(shù)據(jù)幀或 遠(yuǎn)程幀 的幀起始 SOF。 (3) 暫停發(fā)送場 某節(jié)點(diǎn)的 “錯誤一認(rèn)可”出錯幀完成發(fā)送后，緊隨 同歇場，發(fā)送八位“隱性”位作為暫停發(fā)送場。其 間，若有其他節(jié)點(diǎn)的發(fā)送啟動，則該節(jié)點(diǎn)中斷后 面的其他位，立即將變?yōu)榻邮掌鳌? 返 回 上 頁 下 頁 （三）、 MAC幀編碼和發(fā)送 /接收 幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場和 CRC場均以位填充方法進(jìn)行編碼。當(dāng)發(fā)送器在發(fā)送位流中檢測到 5個數(shù)值相同的連續(xù)位 (包括填充位 )時，它在實(shí)際發(fā)送位流中，自動插入一個補(bǔ)碼，如下所示； 末填充位流 100000abc 0111111abc 填充位流 1000001abc 0111110abc 其中： abc∈ {0， 1} 返 回 上 頁 下 頁 數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀的其余位場 ((CRC界定符、ACK場和幀結(jié)束 )為固定形式，不進(jìn)行位填充。錯誤幀和超載幀也為固定格式，同樣不使用位填充方法進(jìn)行編碼。發(fā)送器和接收器對幀的有效時點(diǎn)是不同的。對于發(fā)送器，若在幀結(jié)束完成前不存在錯誤，則該幀為有效。對于接收器，若在幀結(jié)束最后一位前不存在錯誤，則該幀為有效。 返 回 上 頁 下 頁 （四）、媒體訪問和仲裁 在間歇場中未檢測到顯性位，即認(rèn)為總線被所有節(jié)點(diǎn)釋放。允許節(jié)點(diǎn)訪問總線，幀可以起始發(fā)送。發(fā)送期間，發(fā)送數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀的節(jié)點(diǎn)為總線主站。當(dāng)許多節(jié)點(diǎn)一起開始發(fā)送時，會產(chǎn)生沖突。解決沖突的機(jī)制是非破壞性的優(yōu)先權(quán)逐位仲裁規(guī)則。數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的優(yōu)先權(quán)標(biāo)注于幀的仲裁字段中。較高優(yōu)先權(quán)的標(biāo)識符具有較低的二進(jìn)制數(shù)值。若具有相同標(biāo)識符的數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀同時被發(fā)送，按照 RTR位，數(shù)據(jù)幀較之遠(yuǎn)程幀具有較高優(yōu)先權(quán)。 返 回 上 頁 下 頁 （五）、錯誤檢測和 CAN節(jié)點(diǎn)的狀態(tài) MAC子層具有：監(jiān)測總線、填充規(guī)則校驗，幀格式校驗， CRC校驗和應(yīng)答校驗。當(dāng)檢測到以上這些錯誤時， LLC子層即被告之。并且， MAC子層啟動發(fā)送出錯幀。在 CAN總線，任何一個節(jié)點(diǎn)可能處于下列三種狀態(tài)：錯誤激活 (error active )、錯誤認(rèn)可 (error passive )和總線關(guān)閉 返 回 上 頁 下 頁 在每一個節(jié)點(diǎn)的 MAC層，都有兩個錯誤計數(shù)器，“發(fā)送錯誤計數(shù)器 (TEC)”和“接收錯誤計數(shù)器 (REC)”。根據(jù)計數(shù)器的值決定節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)和變化。如圖 ， REC和 TEC為零，節(jié)點(diǎn)是“錯誤激活狀態(tài)”。當(dāng)檢測到發(fā)送錯誤， TEC增加，檢測到接收錯誤， REC增加。如果發(fā)送成功， TEC減少，接收成功， REC減少。計數(shù)器采用非比例計數(shù)的方法，出錯計數(shù)的比例大于成功計數(shù)的比例。錯誤計數(shù)器的內(nèi)容反映了總線干擾的相對程度。當(dāng)REC或 TEC大于 127，則由激活狀態(tài)變?yōu)檎J(rèn)可狀態(tài)。當(dāng) TEC大于 255，節(jié)點(diǎn)由認(rèn)可狀態(tài)變?yōu)榭偩€關(guān)閉狀態(tài)。 返 回 上 頁 下 頁 允許“認(rèn)可”、“激活”狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)繼續(xù)參加總線通信。當(dāng)它們監(jiān)測到錯誤時，所不同的是：錯誤認(rèn)可狀態(tài)節(jié)點(diǎn)發(fā)具有“認(rèn)可錯誤標(biāo)志”的出錯幀，錯誤激活狀態(tài)節(jié)點(diǎn)發(fā)具有“活動錯誤標(biāo)志”的出錯幀。 不允許 “總線關(guān)閉”的節(jié)點(diǎn)參與通信，即不發(fā)送也不接收。只有應(yīng)用戶的干預(yù)或其他節(jié)點(diǎn)的請求，才能恢復(fù)通信。 返 回 上 頁 下 頁 三、 物理層 從實(shí)際應(yīng)用的角度， CAN的物理層主要包括接口的連接方式、總線電平和傳輸速率等內(nèi)容。 CAN總線電氣連接為對稱差分驅(qū)動?？偩€末端均應(yīng)接入電阻以抑制反射。 CAN中的總線數(shù)值為：“顯性” (Dominant)或“隱性” (Recessive)，顯性表示邏輯 “ 0”，隱性表示邏輯 “ 1” CAN總線具有 “線與”的能力，顯性和隱性位同時發(fā)送，總線數(shù)值是顯性。顯性、隱性狀態(tài)在總線上的差分電壓表示如圖 。 CAN的傳輸速率與節(jié)點(diǎn)之間的距離有關(guān)，在沒有中繼的情況下，它們的關(guān)系如圖 。由圖可知，距離速率積約為常數(shù)即：距離 速率 =40M(mbps) 返 回 上 頁 下 頁 圖 CAN總線的數(shù)值表示 返 回 上 頁 下 頁 圖 CAN總線有效度與傳輸速率的關(guān)系 藍(lán)牙技術(shù) 下 頁 上 頁 返 回 藍(lán)牙技術(shù)是一項開放的全球統(tǒng)一的短距離無線通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，它的目的是取消線纜及不兼容的標(biāo)準(zhǔn)，將無線電接收裝置內(nèi)嵌于藍(lán)牙芯片中，在將芯片整合在設(shè)備內(nèi)，各設(shè)備間自由連通，實(shí)現(xiàn)無線通信。藍(lán)牙作為短距離連接技術(shù)的新貴，近年來，發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛。 下 頁 上 頁 返 回 藍(lán)牙技術(shù)的產(chǎn)生及概況 最早提出藍(lán)牙概念的是愛立信移動通信公司。1994年， Ericsson公司倡導(dǎo)建立一種低功耗，低成本的無線連接口，以解決互連設(shè)備間的電纜問題。這個問題的提出直接引出了藍(lán)牙的產(chǎn)生。 1998年，Ericsson與 Nokia, IBM, Intel, Toshiba公司成立了 SIG( special Interest Group)，并將這項技術(shù)正式命名為藍(lán)牙。現(xiàn)在藍(lán)牙規(guī)范已制定，該項技術(shù)已得到大多數(shù)公司的支持，許多公司都推出了自己的藍(lán)牙產(chǎn)品，藍(lán)牙芯片的廠商正致力于大力降低芯片的價格，藍(lán)牙不單單是線纜的替代品，它作為一種無線連接方案已初露鋒芒，逐漸擴(kuò)展到多個領(lǐng)域，并日趨成熟。 藍(lán)牙技術(shù)指標(biāo)和系統(tǒng)參數(shù) 返 回 上 頁 下 頁 一 、 藍(lán)牙技術(shù)與其他無線技術(shù)的比較 藍(lán)牙技術(shù)作為一個全球公開的無線應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，通過把數(shù)據(jù)設(shè)備用無線鏈路連接起來，使人們能隨時隨地的進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交換和傳輸。隨著藍(lán)牙技術(shù)的不斷完善，其芯片制造工藝的不斷改進(jìn)，價格的大幅度降低將使其大規(guī)模應(yīng)用成為可能，并逐漸走向人們的生活。 返 回 上 頁 下 頁 （ 1）使用 ISM公用頻段，可不必申請專用許可證。 （ 2）以時分雙工進(jìn)行全雙工通信，理想通信距離為 10cm到 10m，增加發(fā)射功率可達(dá) 100m。 （ 3）采用快頻段，短分組和前向糾錯技術(shù)，可有效降低干擾，提高通信的安全性。 （ 4）唯一的 48位 BD_ADDR。 （ 5）通信協(xié)議采用分層結(jié)構(gòu)，支持語音 /數(shù)據(jù)訪問點(diǎn)，外設(shè)連接，個人網(wǎng)絡(luò)（ PAN）等三大范疇的應(yīng)用。 ?藍(lán)牙技術(shù)有如下特點(diǎn)： 返 回 上 頁 下 頁 （ 6）采用 FM調(diào)制方式，使設(shè)備變得更加簡單可靠，使終端更加輕便。 （ 8）每一話音通道可支持速率 64kbit/s的同步 話音，異步通道可支持前向速率 721kbit/s，反向速率 ，或者速率。 （ 7）業(yè)務(wù)分配靈活，可以支持一個異步數(shù)據(jù)通道，或者 3個并發(fā)的同步語音通道，或者一個同時傳送異步數(shù)據(jù)和同步話音的通道。 返 回 上 頁 下 頁 （一）藍(lán)牙技術(shù)與紅外線技術(shù) 紅外線技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的無線傳輸技術(shù)，與藍(lán)牙技術(shù)相比，紅外技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常成熟，其較藍(lán)牙技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是價格低廉并且傳輸速度快。但是藍(lán)牙技術(shù)在連接方式和安全性方面卻有著一定的優(yōu)勢。藍(lán)牙技術(shù)支持點(diǎn)對多的通信，一個設(shè)備可以同時和 7個設(shè)備連接起來，而紅外線技術(shù)只有兩個設(shè)備相互連接。同時，藍(lán)牙技術(shù)不像紅外線傳輸那樣，對發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的接口方向性有那么高的要求，在接收距離內(nèi)藍(lán)牙設(shè)備可以不必對準(zhǔn)，即可進(jìn)行通信傳輸。對于有安全需求的地方，藍(lán)牙技術(shù)也稍顯優(yōu)勢。總的來說，藍(lán)牙技術(shù)與紅外線技術(shù)是各有優(yōu)缺點(diǎn)，但是藍(lán)牙技術(shù)較紅外線技術(shù)有更多的優(yōu)點(diǎn)，所以藍(lán)牙技術(shù)將有更大的發(fā)展?jié)摿Α? 返 回 上 頁 下 頁 （二）藍(lán)牙技術(shù)與