CAN 總線組網連線圖

根據CAN總線的硬件特性，當一條CAN總線上掛接多個驅動器的時候，應當按照如下示意圖進行連接布線。 需要在線的起點和終點上各連上一個 120Ω的電阻。并且 CAN 總線只能有一條主干線，分支的線不宜過長。
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由上圖可知，CAN通信是通過兩根線完成的： 一條是黃色的CAN_High 一條是綠色的CANLow CAN能夠使用多種物理介質作為通信媒介，最常用的是雙絞線，還可以使用光纖等材料。CAN總線信號通過兩條差分電壓信號線CAN H和CAN* L傳輸，當CAN* H和CANL信號線上的電壓值處于2. 5V左右時表明此時總線處于我們所謂的邏輯電平“1”的狀態，也可以稱做隱性狀態;當CAN* H比CAN* L上電壓值高時表示邏輯“0”，通常該狀態下兩條信號線上的電壓值為CAN* H=3. 5V和CAN* L=1. 5V，此時是顯性狀態。下圖是雙絞線CAN總線電平標稱值，圖中顯示了邏輯高電平和邏輯低電平所對應的大致總線電壓值。

下圖是發送長度為3的數據0x111111，標準幀ID為0001。

可以看到在空閑狀態下，電平在2.5V左右，黃線為CANL，紫線為CAN* H，當為顯性時，CAN* H電平拉到3V左右，CAN* L電平拉到1V左右，CAN* H-CAN* L=2V，橙色線為CAN* H-CAN_ L。

CAN的報文格式

報文格式

首先，CAN總線協議中的報文指的是總線單元間傳遞的消息，消息的格式各有不同，總線上的單元想要發送新信息就要檢測到總線空閑狀態的位信息才可以發送。總線上的報文信息表示為幾種固定的幀類型，下圖列出了根據CAN總線通信中5種不同用途所設置的幀類型。

下表是標識符種類說明。

終止CAN2. 0B協議時只是不能發送擴展格式報文，總線仍可以正常工作。下面就CAN總線的各種功能幀結構對報文格式進行詳細說明，數據幀由7個段構成。數據幀的構成如圖所示。

標準CAN只有11位標識符，每幀的數據長度為44+8N位。
● SOF - 幀起始，顯性（邏輯0）表示報文的開始，并用于同步總線上的節點。
● 標識符 - 標準CAN具有11位標識符，用來確定報文的優先級。此域的數值越小，優先級越高。
● RTR - 遠程發送請求位，當需要從另一個節點請求信息時，此位為顯性（邏輯0）。所有節點都能接收這個請求，但是幀標識符確定被指定的節點。響應數據幀同樣被所有節點接收，可以被有興趣的節點使用。
● IDE - 標識符擴展位為顯性時表示這是一個標準CAN格式，為隱形表示這是擴展CAN格式。 ● r0 - 保留位（可能將來標準修訂會使用）
● DLC - 4位數據長度代碼表示傳輸數據的字節數目，一幀CAN最多傳輸8字節用戶數據
● 數據0~8 – 最多可以傳輸8字節用戶數據
● CRC - 16位（包括1位定界符）CRC校驗碼用來校驗用戶數據區之前的（包含數據區）傳輸數據段。
● ACK - 2位，包含應答位和應答界定符。發送節點的報文幀中，ACK兩位是隱性位，當接收器正確地接收到有效的報文，接收器會在應答位期間向發送節點發送一個顯性位，表示應答。如果接收器發現這幀數據有錯誤，則不向發送節點發送ACK應答，發送節點會稍后重傳這幀數據。
● EOF – 7位幀結束標志位，全部為隱性位。如果這7位出現顯性位，則會引起填充錯誤。
● IFS – 7位幀間隔標志位，CAN控制器將接收到的幀正確的放入消息緩沖區是需要一定時間的，幀間隔可以提供這個時間。

擴展CAN

● 擴展CAN具有29位標識符，每幀數據長度為64+8N位。
● SRR – 代替遠程請求位，為隱性。所以當標準幀與擴展幀發送相互沖突并且擴展幀的基本標識符與標準幀的標識符相同時，標準幀優先級高于擴展幀。
● IDE – 為隱性位表示標志位擴展幀，18位擴展標識符緊跟著IDE位。
● r1 – 保留

錯誤檢測

波形解析

發送長度為3的數據0x111111，標準幀ID為0001。

ID

當ID為0001時候，對于二進制為000 0000 0001，由于位填充機制，發送器只要檢測到有5個連續相同值的位，就會自動在下一位里添加一個相反值，接收器接受數據時會自動剔除這個添加位。

數據長度

RTR、IDE、R0默認情況下為0，數據長度為0011（3）。

數據字段

傳輸數據為3字節的數據，為0x111111。

CRC

校驗位(CRC) = 15位之后有一個隱性CRC分隔符位 應答區(ACK) 2位，包括ACK槽加一個隱性ACK分隔符，ACK兩位是隱性位，當接收器正確地接收到有效的報文，接收器會在應答位期間向發送節點發送一個顯性位，表示應答。 CRC為0x1984（001 1001 1000 0100），CRC分隔符為1 ACK為01

審核編輯 黃宇