经典CAN书籍

### 经典CAN书籍知识点梳理 #### 一、CAN总线概述 - **定义与背景**：CAN（Controller Area Network）是一种国际标准化的串行通信协议，最初由德国博世公司在1986年为满足汽车工业的需求而开发。随着汽车电子系统的日益复杂以及对数据传输速率和可靠性的更高要求，CAN协议成为了连接不同电子控制系统的关键技术。 - **标准化历程**：CAN协议经过ISO（International Organization for Standardization）的标准化过程，形成了ISO11898和ISO11519两大标准，目前已经成为欧洲汽车网络的标准协议之一。 - **应用场景**：CAN总线不仅在汽车行业中得到了广泛应用，还扩展到了工业自动化、船舶、医疗设备等领域，以其高性能和高可靠性著称。 #### 二、CAN总线技术特点 - **高效性**：能够支持高达1Mbps的数据传输速率（取决于总线长度和负载），满足实时通信需求。 - **可靠性**：采用差分信号传输方式，具备强大的错误检测能力，确保数据传输的准确性。 - **灵活性**：支持动态节点配置，允许节点在总线上进行热插拔操作。 - **简单性**：硬件设计简单，减少了成本和复杂度。 #### 三、CAN总线错误处理机制 - **错误状态分类**： - **总线空闲状态**：没有数据正在传输。 - **总线激活状态**：有数据正在传输。 - **总线错误状态**：检测到错误时的状态。 - **总线繁忙状态**：表示总线正忙于数据传输。 - **错误计数值**：用于监控总线上的错误情况，当错误计数值达到一定阈值时，节点将进入不同的错误状态，以减少总线上的错误发生概率。 #### 四、CAN协议基本概念 - **通信模型**：基于消息而非地址的通信方式，每条消息都包含一个标识符，用于确定其优先级。 - **帧结构**：CAN协议规定了五种不同的帧类型——数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧和帧间隔，以满足不同的通信需求。 #### 五、CAN协议及标准规格 - **ISO标准化的CAN协议**：主要包括ISO11898和ISO11519两个部分，其中ISO11898主要针对高速CAN，ISO11519则侧重于低速CAN。 - **ISO11898和ISO11519-2的区别**：ISO11898支持更高的数据传输速率（最高可达1Mbps），而ISO11519-2适用于低速场合（如车身电子模块间通信），最大数据传输速率为125Kbps。 #### 六、CAN协议详解 - **帧的种类**：包括数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧和帧间隔。 - **数据帧**：用于发送数据，包含标识符、数据段等部分。 - **遥控帧**：用于请求特定数据帧的发送。 - **错误帧**：用于指示总线上出现错误。 - **过载帧**：表示接收方无法及时处理接收到的信息。 - **帧间隔**：两个连续帧之间的最小时间间隔。 - **优先级决定**：根据帧标识符的数值大小来决定优先级，数值越小优先级越高。 - **位填充**：为了确保数据传输的同步性，在数据流中插入额外的位。 - **错误类型**：包括格式错误、应答错误、位错误等多种类型。 - **错误帧的输出**：当检测到错误时，所有检测到错误的节点都会输出错误帧。 - **位时序**：定义了比特位在总线上传输的时间，确保数据的准确无误。 - **取得同步的方法**：通过位填充等机制来维持总线上的同步。 - **硬件同步**：利用硬件电路来实现同步。 - **再同步**：当检测到位错误时，通过延迟或提前位边沿来恢复同步。 - **调整同步的规则**：规定了如何通过调整位时间来保持同步。 通过以上内容的详细介绍，我们可以了解到CAN总线作为一种高效的通信协议，不仅在汽车领域有着广泛的应用，在其他众多领域也展现了其独特的价值和优势。