CAN總線(xiàn)協(xié)議的物理層和報文類(lèi)型

CAN總線(xiàn)的物理層是將ECU連接至總線(xiàn)的驅動(dòng)電路。ECU的總數將受限于總線(xiàn)上義了物理數據在總線(xiàn)上了物理數據在總線(xiàn)上各節點(diǎn)間的傳輸過(guò)程，主要是連接介質(zhì)、線(xiàn)路電氣特性、數據的編碼／解碼、位定時(shí)和同步的實(shí)施標準。BOSCH CAN基本上沒(méi)有對物理層進(jìn)行定義，但基于CAN的ISO標準對物理層進(jìn)行了定義。設計一個(gè)CAN系統時(shí)，物理層具有很大的選擇余地，但必須保證CAN總線(xiàn)協(xié)議中媒體訪(fǎng)問(wèn)層非破壞性位仲裁的要求，即出現總線(xiàn)競爭時(shí)，具有較高優(yōu)先權的報文獲取總線(xiàn)競爭的原則，所以要求物理層必須支持CAN總線(xiàn)中隱性位和顯性位的狀態(tài)特征。在沒(méi)有發(fā)送顯性位時(shí)，總線(xiàn)處于隱性狀態(tài)，空閑時(shí)，總線(xiàn)處于隱性狀態(tài)；當有一個(gè)或多個(gè)節點(diǎn)發(fā)送顯性位，顯性位覆蓋隱性位，使總線(xiàn)處于顯性狀態(tài)。在此基礎上，物理層主要取決于傳輸速度的要求。
　　在CAN中，物理層從結構上可分為三層：分別是物理層信令(Physical Layer Signaling，PLS)、物理介質(zhì)附件(Physical MediaAttachment，PMA)層和介質(zhì)從屬接口(Media Dependent：Inter-face，MDI)層。其中PLS連同數據鏈路層功能由CAN控制器完成，PMA層功能由CAN收發(fā)器完成，MDI層定義了電纜和連接器的特性。目前也有支持CAN的微處理器內部集成了CAN控制器和收發(fā)器電路，如MC68HC908GZl6。PMA和MDI兩層有很多不同的國際或國家或行業(yè)標準，也可自行定義，比較流行的是ISOll898定義的高速CAN發(fā)送／接收器標準。理論上，CAN總線(xiàn)上的節點(diǎn)數幾乎不受限制，可達到2000個(gè)，實(shí)際上受電氣特性的限制，最多只能接100多個(gè)節點(diǎn)。
　　CAN的數據鏈路層是其核心內容，其中邏輯鏈路控制(Logical Link control，LLC)完成過(guò)濾、過(guò)載通知和管理恢復等功能，媒體訪(fǎng)問(wèn)控制(Medium Aeeess control，MAC)子層完成數據打包／解包、幀編碼、媒體訪(fǎng)問(wèn)管理、錯誤檢測、錯誤信令、應答、串并轉換等功能。這些功能都是圍繞信息幀傳送過(guò)程展開(kāi)的。
　　報文類(lèi)型
　　在CAN2．0B的版本CAN總線(xiàn)協(xié)議中有兩種不同的幀格式，不同之處為標識符域的長(cháng)度不同，含有ll位標識符的幀稱(chēng)之為標準幀，而含有29位標識符的幀稱(chēng)為擴展幀。如CAN1．2版本協(xié)議所描述，兩個(gè)版本的標準數據幀格式和遠程幀格式分別是等效的，而擴展格式是CAN2．0B協(xié)議新增加的特性。為使控制器設計相對簡(jiǎn)單，并不要求執行完全的擴展格式，對于新型控制器而言，必須不加任何限制的支持標準格式。但無(wú)論是哪種幀格式，在報文
　　傳輸時(shí)都有以下四種不同類(lèi)型的幀：
　　(1)數據幀(Data ) 數據幀將數據從發(fā)送器傳輸到接收器。
　　(2)遠程幀(Remote ) 總線(xiàn)單元發(fā)出遠程幀，請求發(fā)送具有同一標識符的數據幀。
　　(3)錯誤幀(Error ) 任何單元檢測到總線(xiàn)錯誤就發(fā)出錯誤幀。
　　(4)過(guò)載幀(Overload ) 過(guò)載幀用在相鄰數據幀或遠程幀之間提供附加的延時(shí)。
　　數據幀或遠程幀與前一個(gè)幀之間都會(huì )有一個(gè)隔離域，即幀間間隔。數據幀和遠程幀可以使用標準幀及擴展幀兩種格式。