【正文】 息的時候接收其它信息。由 8位并行地址 /數(shù)據(jù)總線和片選、讀、寫、時鐘、使能等控制信號線與主控制 CPU相連接。因為數(shù)據(jù)超載可能性被大大降低，這使用戶能更靈活地指定中斷服務(wù)和中斷優(yōu)先級。 驗收濾波器： 通過這個可編程的濾波器能確定主控制器要接收哪些報文。 發(fā)送緩沖器： 用于存儲一個完整的擴(kuò)展的或標(biāo)準(zhǔn)的報文。 接口管理邏輯： 用于連接外部主控制器。 CAN BUS CAN 核心 模塊 發(fā)送 緩沖器 接口 管理 邏輯 接收FIFO 驗收 濾波器 主控制器 CAN收發(fā) 器 圖 SJA1000 控制器結(jié)構(gòu)圖 CAN核心模塊： 根據(jù) CAN規(guī)范控制 CAN幀的發(fā)送和接收。 SJA1000控制器結(jié)構(gòu) SJA1000控制器可以分為 CAN核心模塊、接口管理邏輯、發(fā)送緩沖器、驗收濾波器、接收 FIFO等五個功能模塊，SJA1000控制器結(jié)構(gòu)圖如 圖 。而且它還提供一些增強(qiáng)功能，使SJA1000能應(yīng)用于更寬的領(lǐng)域。 2 PeliCAN模式： 是新的操作模式。在此基礎(chǔ)上它增加了很多新的功能，為了實現(xiàn)軟件兼容， SJA1000獨立的 CAN控制器有 2個不同的操作模式： 1 BasicCAN模式： 和 PCA82C200兼容。由于它和 PCA82C200在硬件和軟件都兼容，因此它將會替代 PCA82C200， SJA1000有一系列先進(jìn)的功能，適合于多種應(yīng)用特別在系統(tǒng)優(yōu)化診斷和維護(hù)方面非常重要。這種方法在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較重時有很多優(yōu)點，因為總線讀取的優(yōu)先級已被按順序放在每個報文中了，這可以保證在實時系統(tǒng)中較低的個體隱伏時間 對于主站的可靠性，由于 CAN協(xié)議執(zhí)行非集中化總線控制，所有主要通信，包括總線讀取(許可 )控制，在系統(tǒng)中分幾次完成。所有未獲得總線讀取權(quán)的站都成為具有最高優(yōu)先權(quán)報文的接收站，并且不會在總線再次空閑前發(fā)送報文。在此例中，站 2的報文被跟蹤。站 2和站 3報文的 6位相同，直到第 7位時，站 3的報文才被丟失。 如 圖 ，當(dāng)幾個站同時發(fā)送報文時，站 1的報文標(biāo)識符為 0111110000；站 2的報文標(biāo)識符為 01001100000；站3的報文標(biāo)識符為 01001110000。這種優(yōu)先級一旦在系統(tǒng)設(shè)計時被確立后就不能再被更改。在幾個站同時需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，要求快速地進(jìn)行總線分配。如果與此同時另一站開始發(fā)送報文（由另一站引起），則此站就作為這個報文的接收器。總線上檢測到的 “ 顯性 ” 的位可被解釋為幀的起始。只要總線被認(rèn)定為空閑，任何等待發(fā)送報文的站就會訪問總線。間歇期間，所有的站均不允許傳送數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀，唯一要做的是標(biāo)示一個過載條件。如果 “ 錯誤被動 ”的站已作為前一報文的發(fā)送器時，則其幀空間除了間歇、總線空閑外，還包括稱作掛起傳送的位場。而過載幀與錯誤幀之前沒有幀間空間，多個過載幀之間也不用幀間空間隔離。此時，總線上的每一個站完成了過載標(biāo)志的發(fā)送，并開始同時發(fā)送其余 7個 “ 隱性 ” 位。過載界定符的形式和錯誤界定符的形式一樣。如果有的節(jié)點在間歇的第 3個位期間檢測到 “ 顯性 ” 位，則這個位將解釋為幀的起始。 過載標(biāo)志的形式破壞了間歇場的固定形式。 圖 過載幀的組成 過載標(biāo)志： 過載標(biāo)志由 6個 “ 顯性 ” 的位組成。 根據(jù)過載情況 1而引發(fā)的過載幀只允許起始于所期望的間歇的第一個位時間，而根據(jù)情況 2和情況 3引發(fā)的過載幀應(yīng)起始于所檢測到 “ 顯性 ” 位之后的位。 CAN節(jié)點在錯誤界定符或過載界定符的第 8位（最后一位）采樣到一個顯性位，節(jié)點會發(fā)送一個過載幀（不是錯誤幀）。 有三種過載的情況，這三種情況都會引發(fā)過載標(biāo)志的傳送： （此接收器對于下一數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀需要有一延時）。 錯誤界定符 錯誤界定符包括 8個 “ 隱性 ” 的位。 “ 錯誤被動 ” 的站等待 6個相同極性的連續(xù)位（這 6個位處于被動錯誤標(biāo)志的開始）。這個序列的總長度最小為 6個位，最大為12個位。所有其他的站由此檢測到錯誤條件并與此同時開始發(fā)送錯誤標(biāo)志。 檢測到錯誤條件的“錯誤激活”的站通過發(fā)送主動錯誤標(biāo)志指示錯誤。 1. 主動的錯誤標(biāo)志由 6個連續(xù)的 “ 顯性 ” 位組成。因此，總線的載荷不應(yīng)為 100%。第二個場是錯誤界定符。 圖 遠(yuǎn)程幀的組成 錯誤幀由兩個不同的場組成（如 圖 ）。此數(shù)值是相應(yīng)于數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)長度代碼。 與數(shù)據(jù)幀相反，遠(yuǎn)程幀的 RTR位是 “ 隱性 ” 的。 2. 遠(yuǎn)程幀 通過發(fā)送遠(yuǎn)程幀，作為某數(shù)據(jù)接收器的站可以初始化通過其資源節(jié)點傳送不同的數(shù)據(jù)。 ⑺ 幀結(jié)尾 每一個數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀均由一標(biāo)志序列定界。 應(yīng)答界定符 應(yīng)答界定符是應(yīng)答場的第二個位，并且是一個必須為 “ 隱性 ” 的位。當(dāng)接收器正確地接收到有效的報文，接收器就會在應(yīng)答間隙（ ACK SLOT）期間（發(fā)送 ACK信號）向發(fā)送器發(fā)送一 “ 顯性 ” 位以示應(yīng)答。見 圖 。 圖 CRC場示意圖 CRC 界定符 CRC 序列之后是 CRC 界定符，它包含一個單獨的 “ 隱性 ” 位。為進(jìn)行 CRC計算，被除的多項式系數(shù)由無填充位流給定，組成這些位流的成分是：幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場（假如有），而 15個最低位的系數(shù)是 0。 ⑸ CRC場（見 圖 ） CRC場包括 CRC序列（ CRC SEQUENCE），和 CRC界定符（ CRC DELIMITER）。 ⑷ 數(shù)據(jù)場 數(shù)據(jù)場由數(shù)據(jù)幀里的發(fā)送數(shù)據(jù)組成。數(shù)據(jù)長度代碼中數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)的編碼 縮寫： d—“顯性 ” r—“隱性 ” 數(shù)據(jù)幀允許的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)： {0， 1， ....， 7， 8}。 數(shù)據(jù)長度代碼： 數(shù)據(jù)長度代碼指示了數(shù)據(jù)場里的字節(jié)數(shù)量。擴(kuò)展格式里的幀包括數(shù)據(jù)長度代碼和兩個保留位： r1和 r0。如 圖 。 IDE位： IDE的全稱是 “ 識別符擴(kuò)展位（ Identifier Extension Bit） ” 標(biāo)準(zhǔn)格式里的 IDE位為 “ 顯性 ” ，而擴(kuò)展格式里的 IDE位為 “ 隱性 ” 。它在擴(kuò)展格式的標(biāo)準(zhǔn)幀 RTR位位置，因此代替標(biāo)準(zhǔn)幀的 RTR位。 RTR位： RTR的全稱為 “ 遠(yuǎn)程發(fā)送請求位（ Remote Transmission Request BIT） ” 。它按 ID17到 ID0順序發(fā)送。基本 ID定義擴(kuò)展幀的基本優(yōu)先權(quán)。基本 ID包括11位，它按 ID28到 ID18的順序發(fā)送。 擴(kuò)展格式識別符和標(biāo)準(zhǔn)格式形成對比， 參見圖 數(shù)據(jù)幀與擴(kuò)展格式數(shù)據(jù)幀的仲裁場比較，擴(kuò)展格式由 29位組成。最低位是ID18。 見圖 圖 仲裁場結(jié)構(gòu)示意圖 圖 標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀與擴(kuò)展格式數(shù)據(jù)幀的仲裁場 圖 標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀與擴(kuò)展格式數(shù)據(jù)幀的仲裁場 識別符： 標(biāo)準(zhǔn)格式識別符的長度為 11位，相當(dāng)于擴(kuò)展格式的基本 ID（ Base ID）。所有站必須同步于首先開始發(fā)送報文的站的幀起始前沿。 圖 數(shù)據(jù)幀的組成 ⑴ 幀起始 幀起始（ SOF）標(biāo)志數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的起始，僅由一個 “ 顯性 ” 位組成。數(shù)據(jù)場的長度可以為 0。 過載幀：過載幀用以在先行的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀 （ 或遠(yuǎn)程幀 ）之間提供一附加的延時 。 數(shù)據(jù)幀 （ 或遠(yuǎn)程幀 ） 通過幀間空間與其他各幀分開 。 總線上傳輸?shù)拇蠖嗍沁@個幀 。 報文由一個發(fā)送器發(fā)出 ， 再由一個或多個接收器接收 。 CAN的報文及結(jié)構(gòu) 在總線上的任意節(jié)點均可以作為發(fā)送器或接收器 ， 那么我們就將發(fā)出報文的節(jié)點叫發(fā)送器 ， 該節(jié)點在總線空閑或丟失仲裁前始終為發(fā)送器 。 10． 應(yīng)答 所有的接收器檢查報文的連貫性 。 “ 顯性 ” 位和 “ 隱性 ” 位同時傳送時 ， 總線的結(jié)果值為 “ 顯性 ” 。 故障的節(jié)點會被關(guān)閉 。 如果不再出現(xiàn)錯誤的話 ， 從檢測到錯誤到下一報文的傳送開始為止 ， 恢復(fù)時間最多為 31個位的時間 。如果不再出現(xiàn)錯誤的話，從檢測 到 錯誤的節(jié)點會標(biāo)志出損壞的報文 。 要進(jìn)行檢測錯誤 ， 必須采取以下措施： ? 監(jiān)視 （ 發(fā)送器對發(fā)送位的電平與被監(jiān)控的總線電平進(jìn)行比較 ） ? 循環(huán)冗余檢查 ? 位填充 ? 報文格式檢查 ? 錯誤檢測的執(zhí)行 錯誤檢測的機(jī)制要具有以下的屬性： ? 檢測到所有的全局錯誤 ? 檢測到發(fā)送器所有的局部錯誤 ? 可以檢測到報文里多達(dá) 5個任意分布的錯誤 ? 檢測到報文里長度低于 15（ 位 ） 的突發(fā)性錯誤 ? 檢測到報文里任一奇數(shù)個的錯誤 錯誤標(biāo)定和恢復(fù)時間 任何檢測到錯誤的節(jié)點會標(biāo)志出損壞的報文。如果發(fā)送的是一 “ 隱性 ” 電平而監(jiān)視的是一 “ 顯性 ” 電平（見總線值），那么單元就失去了仲裁，必須退出發(fā)送狀態(tài)。仲裁期間，每一個發(fā)送器都對發(fā)送位的電平與被監(jiān)控的總線電平進(jìn)行比較。 仲裁的 機(jī)制確保了報文和時間均不損失。具有較高優(yōu)先權(quán)報文的單元可以獲得總線訪問權(quán)。 數(shù)據(jù)幀和相應(yīng)的遠(yuǎn)程幀是由相同的識別符命名的 。 4． 優(yōu)先權(quán) 在總線訪問期間 ， 識別符定義一個靜態(tài)的報文優(yōu)先權(quán) 。 3． 位速率 不同的系統(tǒng) ， CAN 的速度不同 。 為確保報文在 CAN 網(wǎng)絡(luò)里同時被所有的節(jié)點接收 （ 或同時不被接收 ） 。 因此 ， 網(wǎng)絡(luò)上所有的節(jié)點可以通過報文濾波確定是否應(yīng)對該數(shù)據(jù)做出反應(yīng) 。 報文的內(nèi)容由識別符命名 。 這樣不用依賴應(yīng)用層以及任何節(jié)點軟件和硬件的改變 ， 就可以在 CAN 網(wǎng)絡(luò)中直接添加節(jié)點 。當(dāng)總線空閑時任何連接的單元都可以開始發(fā)送新的報文 。 ? LLC子層涉及報文濾波 、 過載通知 、 以及恢復(fù)管理 。 MAC子層也被稱作故障界定的管理實體監(jiān)管 。它把接收到的報文提供給LLC子層，并接收來自 LLC子層的報文。本技術(shù)規(guī)范沒有定義物理層的驅(qū)動器 /接收器特性，以便允許根據(jù)它們的應(yīng)用，對發(fā)送媒體和信號電平進(jìn)行優(yōu)化。 2．基本概念 CAN具有以下的屬性： ? 報文的優(yōu)先權(quán) ? 保證延遲時間 ? 設(shè)置靈活 ? 時間同步的多點接收 ? 系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的連貫性 ? 多主機(jī) ? 錯誤檢測和錯誤標(biāo)定 ? 只要總線一處于空閑，就自動將破壞的報文重新傳輸 ? 將節(jié)點的暫時性錯誤和永久性錯誤區(qū)分開來，并且可以自動關(guān)閉由 OSI參考模型分層 CAN結(jié)構(gòu)的錯誤的節(jié)點。 盡管如此 ， 在選擇物理層方面還是很自由的 。 物理層的作用是在不同節(jié)點之間根據(jù)所有的電氣屬性進(jìn)行位的實際傳輸 。位定時的一些普通功能也可以看作是 MAC子層的一部分。 MAC子層的作用主要是傳送規(guī)則，也就是控制幀結(jié)構(gòu)、執(zhí)行仲裁、錯誤檢測、出錯標(biāo)定、故障界定。 ?為恢復(fù)管理和過載通知提供手段。 ?邏輯鏈路控制子層 (LLC)的作用范圍如下： ?為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請求以及數(shù)據(jù)傳輸提供服務(wù) 。為了達(dá)到設(shè)計透明度以及實現(xiàn)靈活性，根據(jù)ISO/OSI參考模型， CAN ：數(shù)據(jù)鏈路層和物理層 (如 圖 )。 技術(shù)規(guī)范的目的是為了在任何兩個 CAN儀器之間建立兼容性。 在汽車電子行業(yè)里 ， 使用 CAN連接發(fā)動機(jī)控制單元 、 傳感器 、 防剎車系統(tǒng) 、 等等 ， 其傳輸速度可達(dá) 1Mbit/s。 隱性狀態(tài) 隱性狀態(tài) 顯性狀態(tài) 圖 根據(jù) ISO 11898 的 額定 總線電平 CAN協(xié)議規(guī)范 基本術(shù)語 CAN的報文及結(jié)構(gòu) CAN的位仲裁技術(shù) CAN協(xié)議規(guī)范 ISO/OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層 CAN為串行通訊協(xié)議 ， 能有效地支持具有很高安全等級的分布實時控制 。 顯性狀態(tài)下， VCANH和 VCANL分別為 ，兩者差分電壓大于 2V。 CAN總線具有兩種邏輯狀態(tài)，隱性和顯性。 電子信號在總線上會被信號線終端反射回來，避免信號的反射對節(jié)點正確讀取總線電壓非常重要。其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问酱蠖嗍强偩€型結(jié)構(gòu)，拓?fù)涫疽鈭D見 圖 。而媒體相關(guān)接口負(fù)責(zé)連接傳輸媒體譬如將總線節(jié)點連接到總線的連接器，如： PCA82C250、 TJA1050等收發(fā)器。 CAN的物理層 ISO 11898是一個使用 CAN總線協(xié)議的汽車內(nèi)高速通訊國際標(biāo)準(zhǔn)，這個標(biāo)準(zhǔn)的基本作用是定義了通訊鏈路的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，如 圖 3個子層，它們分別是： l 物理信令 位編碼定時和同步 l 物理媒體連接 驅(qū)動器和接收器特性 l 媒