《工業(yè)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》第5章 CAN總線-李中偉

1哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所

工業(yè)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

主講教師：李中偉佟為明

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課程郵箱：hitfieldbus@163.com，密碼：fieldbus2015第5章CAN總線1概述2CAN節(jié)點的分層結(jié)構(gòu)3CAN物理層4報文傳送及其幀類型5錯誤類型和界定6其他問題7.獨立CAN控制器SJA10008CAN控制器接口PCA82C2509CAN總線在電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所1概述CAN（ControllerAreaNetwork，控制器局域網(wǎng)）是20世紀80年代（1983）德國Bosch（博世）公司為解決眾多的測量控制部件之間的數(shù)據(jù)交換問題而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信總線。CAN已成為國際標準ISO11898和ISO11519。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所第5章CAN總線哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所1概述CAN的發(fā)展歷程：哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所以CiA推出的CANSpecification2.0為底層的高層協(xié)議有：CANKingdomDeviceNetCANopenSAEJ1939SDS1概述哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所1概述CAN在汽車電子系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，已成為世界汽車制造業(yè)的主體行業(yè)標準，代表著汽車電子控制網(wǎng)絡(luò)的主流發(fā)展趨勢。世界上一些著名的汽車制造廠商都已采用CAN總線來實現(xiàn)汽車內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測及執(zhí)行機構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。如BENZ（奔馳）、BMW（寶馬）、PORSCHE（保時捷）、ROLIS-ROYCE（勞斯萊斯）、JAGUAR（美洲豹）和MAZDA（馬自達）等都。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所1概述CAN與其他現(xiàn)場總線相比，具有突出的可靠性、實時性和靈活性，其技術(shù)特點如下：(1)CAN從本質(zhì)上講是一種多主或?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點均可主動發(fā)送報文。(2)廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對通信數(shù)據(jù)進行編碼；通過報文過濾，可實現(xiàn)點對點、多點播送（傳送）、廣播等幾種數(shù)據(jù)傳送方式。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所1概述(3)采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時間短，受干擾概率低。(4)具有多種檢錯措施及相應(yīng)的處理功能，檢錯效果極好，處理功能很強，保證了通信的高可靠性。位錯誤和位填充錯誤檢測、CRC校驗、報文格式檢查和應(yīng)答錯誤檢測及相應(yīng)的錯誤處理。(5)通信介質(zhì)（媒體）可為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所1概述(6)總線長度可達10km（速率為5kbps及其以下）；網(wǎng)絡(luò)速度可達1Mbps（總線長度為40m及其以下）。(7)網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點數(shù)主要取決于總線驅(qū)動電路，目前可達110個；標準格式的報文標識符可達2032個，而擴展格式的報文標識符的個數(shù)幾乎不受限制。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所1概述(8)通過報文標識符來定義節(jié)點報文的優(yōu)先級。對于實時性要求不同的節(jié)點報文，可定義不同級別的優(yōu)先級，從而保證高優(yōu)先級的節(jié)點報文得到優(yōu)先發(fā)送。(9)采用非破壞性逐位仲裁機制來解決總線訪問沖突。通過采用這種機制，即使在網(wǎng)絡(luò)負載很重時，也不會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓現(xiàn)象。(10)發(fā)生嚴重錯誤的節(jié)點具有自動關(guān)閉輸出的功能，以使總線上其他節(jié)點的通信能夠繼續(xù)進行。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所1概述CAN最初雖然是為汽車的監(jiān)測、控制系統(tǒng)而設(shè)計的，但由于它在性能、可靠性等方面的突出優(yōu)勢，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航天、電力、石化、冶金、紡織、造紙、倉儲等行業(yè)。如在自動化儀表、智能傳感器、數(shù)控機床、醫(yī)療器械、機器人、樓宇自動化裝置、火車、輪船等元件、設(shè)備、設(shè)施中，CAN總線都得到了良好的應(yīng)用。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所2CAN節(jié)點的分層結(jié)構(gòu)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3CAN物理層3.1CAN總線典型電平哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所顯性電平（Dominant）：邏輯“0”隱性電平（Recessive）：邏輯“1”ISO11898中規(guī)定：在隱性狀態(tài)下：VCAN-H=VCAN-L=2.5V，Vdiff=0V在顯性狀態(tài)下：VCAN-H=3.5V，VCAN-L=1.5V，Vdiff=2V3.1總線典型電平哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.1總線典型電平哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.1總線典型電平哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.1總線典型電平哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.2CAN接插件管腳分配哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.3CAN總線終端電阻120Ω±10%，ISO11898哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.4CAN總線使用的編碼NRZ編碼（非歸零編碼），采用位填充規(guī)則編碼（無論何時，當發(fā)送器在將被發(fā)送的位流中檢測到數(shù)值相同的5個連續(xù)位時，會自動地在實際的發(fā)送位流中插入一個補碼位）。3.5CAN總線的位速率5k~1M（bps）3.6CAN總線長度40m~10km哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所CAN總線位速率與總線長度的關(guān)系：哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所主要影響因素：（1）CAN總線要求發(fā)送器在發(fā)送每一位的同時，都要監(jiān)視總線電平，用以確定是否發(fā)送器競爭發(fā)送權(quán)失敗，是否總線發(fā)生了位錯誤，是否獲得了應(yīng)答；（2）為實現(xiàn)（1）中的目的，要考慮傳播延時的影響。銅導線中，電信號的傳播速度是光速的2/3；（3）還要考慮發(fā)送器延時、接收器延時，以及可靠采樣的要求。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.7CAN總線的位定時哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所同步段——用于使總線上的各個節(jié)點同步。期望有一個跳變沿位于此段內(nèi)。傳播段——用于補償網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的物理延時。它是信號在總線上傳播時間的兩倍與輸入比較器延時和輸出驅(qū)動器延時之和。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.7CAN總線的位定時相位緩沖段1和相位緩沖段2——用于補償沿的相位誤差，使總線上的各個節(jié)點同步。通過重同步，這2個時間段可被延長或縮短。采樣點——是這樣一個時刻，在此時刻上，總線電平被讀，并被理解為其自身位的數(shù)值。它位于相位緩沖段1的終點。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.7CAN總線的位定時信息處理時間——是由采樣點開始、為計算后續(xù)位電平而保留的時間段。時間份額——是由振蕩器周期派生出的一個固定時間單元。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.7CAN總線的位定時同步段：1個時間份額；傳播段：1~8個時間份額；相位緩沖段1：1~8個時間份額；相位緩沖段2：相位緩沖段1和信息處理時間的最大值；信息處理時間：≤2個時間份額；時間份額總數(shù)：8~25。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.7CAN總線的位定時由于各個CAN節(jié)點所使用的振蕩器頻率不可能都是精確的理想值，一般都與其存在著一定的誤差，使得發(fā)送器與接收器各自對位時間的理解實際上存在差異。又由于CAN總線使用了NRZ編碼，若沒有一定的位定時機制，隨著累積誤差的增大，終歸會使接收器錯誤地采樣到總線上的其它位上。硬同步與重同步就是用于準確位定時的保障機制。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.8CAN總線的位同步3.8CAN總線的位同步硬同步：只發(fā)生在幀起始的位置。硬同步后，內(nèi)部位時間從同步段重新開始。因而，硬同步強迫引起硬同步的沿處于重新開始的位時間同步段之內(nèi)。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所重同步：發(fā)生在幀內(nèi)。通過在每個時間段采樣總線，并與前一個采樣點處的總線電平做比較，可以檢測到跳變沿。如果跳變沿發(fā)生在同步段內(nèi)，則認為接收節(jié)點與發(fā)送節(jié)點是同步的；否則說明二者不同步，需要進行重同步。重同步的目的是通過延長相位緩沖段1或縮減相位緩沖段2來控制跳變沿和采樣點之間的距離，以補償振蕩器誤差。CAN2.0規(guī)范規(guī)定：只有隱性電平到顯性電平的跳變沿才用于重同步。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.8CAN總線的位同步沿相位誤差e：由沿相對于當前同步段的位置給定，計為時間份額的整數(shù)倍。如果沿出現(xiàn)在當前同步段之前，e被計為負，如果沿出現(xiàn)在當前同步段之后，e被計為正。重同步跳轉(zhuǎn)寬度（SJW）用于設(shè)定相位緩沖段延長或縮短的上限，應(yīng)被編程為1~4個時間份額，并且不能長于任何一個相位緩沖段長度。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.8CAN總線的位同步重同步規(guī)則：當e>0時，相位緩沖段1要延長。如果e<SJW，相位緩沖段1要延長e，否則延長SJW；當e<0時，相位緩沖段2要縮減。如果e<SJW，相位緩沖段1要縮減e，否則縮減SJW；當e<SJW時，重同步和硬同步的效果是一樣的。如果e>SJW，重同步不能充分補償e，誤差（e-SJW）仍然存在。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.8CAN總線的位同步同步規(guī)則(SynchronizationRules)：①在一個位時間內(nèi)僅允許一種同步。②只要在先前采樣點上檢測到的數(shù)值與一個沿過后立即得到的總線數(shù)值不同，則該沿將被用于同步。③在總線空閑期間，無論何時當存在一個“隱性”至“顯性”的跳變沿，則執(zhí)行一次硬同步。④所有履行規(guī)則①和②的其它“隱性”至“顯性”的跳變沿都將被用于重同步。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所3.8CAN總線的位同步4報文傳送及其幀類型接收器/發(fā)送器發(fā)出一個報文的單元稱為該報文的發(fā)送器。若一個單元不是某個報文的發(fā)送器，并且總線不處于空閑狀態(tài)，則稱該單元為該報文的接收器。

哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型報文的有效性對于發(fā)送器而言，如果直到“幀結(jié)束”終結(jié)一直未出錯，則報文有效。對于接收器而言，如果直到最后（除“幀結(jié)束”的那一位）一直未出錯，則報文有效。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型位流編碼構(gòu)成一幀的幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場和CRC序列均借助位填充規(guī)則進行編碼。無論何時，當發(fā)送器在將被發(fā)送的位流中檢測到數(shù)值相同的5個連續(xù)位時，會自動地在實際的發(fā)送位流中插入一個補碼位。數(shù)據(jù)幀或遠程幀的其余位場（CRC界定符，應(yīng)答場和幀結(jié)束）具有固定格式，不進行填充。錯誤幀和超載幀同樣具有固定格式，并且不用位填充規(guī)則編碼。報文中的位流按照非歸零碼規(guī)則編碼，在一個完整的位時間內(nèi)，產(chǎn)生的位電平要么是“顯性”，要么是“隱性”。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型幀類型數(shù)據(jù)幀攜帶數(shù)據(jù)由發(fā)送器至接收器；遠程幀通過總線單元發(fā)送，以請求發(fā)送具有相同標識符的數(shù)據(jù)幀；錯誤幀由檢測到總線錯誤的任何單元發(fā)送；超載幀用于提供當前的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀或遠程幀之間的附加延遲。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型數(shù)據(jù)幀由7個不同的位場(BitFrame)組成：幀起始(StartofFrame)仲裁場(ArbitrationField)控制場(ControlField)數(shù)據(jù)場(DataField)CRC場(CRCField)應(yīng)答場(ACKField)幀結(jié)束(EndofField)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型數(shù)據(jù)幀(DataFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型幀起始(SOF—StartOfFrame)

標志數(shù)據(jù)幀和遠程幀的起始，它僅由一個“顯性”位構(gòu)成。數(shù)據(jù)幀(DataFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型仲裁場由標識符和遠程發(fā)送請求（RTR）位組成。數(shù)據(jù)幀(DataFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型標識符(Identifier)的長度為11位。這些位以ID-10至ID-0的順序發(fā)送，最低位為ID-0，其中最高7位（ID-10~ID-4）必須不是全“隱性”。RTR位（RemoteTransmissionRequestBit）在數(shù)據(jù)幀中，必須是“顯性”的，而在遠程幀中，RTR位必須是“隱性”的。數(shù)據(jù)幀(DataFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型控制場由6位組成，包括兩個用于將來擴展的保留位和4位數(shù)據(jù)長度碼。數(shù)據(jù)幀(DataFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所表數(shù)據(jù)長度碼中數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)目編碼4報文傳送及其幀類型哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型數(shù)據(jù)場由數(shù)據(jù)幀中被發(fā)送的數(shù)據(jù)組成，它可包括0至8個字節(jié)，每個字節(jié)包括8位，其中首先發(fā)送最高有效位。數(shù)據(jù)幀(DataFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型CRC場包括CRC序列、CRC界定符。數(shù)據(jù)幀(DataFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型CRC場參加CRC校驗的位場包括幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場（假若存在）在內(nèi)的無填充位流。

CRC序列后隨CRC界定符，它只包括一個“隱性”位。數(shù)據(jù)幀(DataFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型應(yīng)答場為兩位長度，包括應(yīng)答間隙和應(yīng)答界定符。數(shù)據(jù)幀(DataFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型應(yīng)答場在應(yīng)答場中發(fā)送站送出兩個“隱性”位。一個正確地接收到有效報文的接收器，在應(yīng)答間隙期間，通過傳送一個“顯性”位將此信息報告給發(fā)送器（接收器發(fā)送“應(yīng)答”）。所有接收到匹配CRC序列的站，在應(yīng)答間隙期間通過把“顯性”位寫入發(fā)送器的“隱性”位來報告此信息。應(yīng)答界定符是應(yīng)答場的第二位，并且必須是“隱性”位。因此，應(yīng)答間隙被兩個“隱性”位（CRC界定符和應(yīng)答界定符）包圍。數(shù)據(jù)幀(DataFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型幀結(jié)束每個數(shù)據(jù)幀和遠程幀均是由7個“隱性”位組成的標志序列界定的。數(shù)據(jù)幀(DataFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型

遠程幀由6個不同的位場組成：幀起始、仲裁場、控制場、CRC場、應(yīng)答場和幀結(jié)束。遠程幀(RemoteFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所

錯誤幀由兩個不同場組成：來自各站的錯誤標志(ErrorFlage)；錯誤界定符(ErrorDelimiter)。4報文傳送及其幀類型錯誤幀(ErrorFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型錯誤標志具有兩種形式：激活錯誤標志(ActiveErrorFlag)：由6個連續(xù)的“顯性”位組成；認可錯誤標志（PassiveErrorFlag）：由6個連續(xù)的“隱性”位組成，除非它被來自其它節(jié)點的“顯性”位改寫。錯誤幀(ErrorFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型一個檢測到錯誤狀態(tài)的“錯誤激活”站通過發(fā)送一個激活錯誤標志來標注該錯誤。這一錯誤標志形式違背適用于由幀起始至CRC界定符的所有場的位填充規(guī)則，或者破壞了應(yīng)答場或幀結(jié)束場的固定形式。因而，所有其它站將檢測到錯誤狀態(tài)，并且由它們的部件開始發(fā)送錯誤標志。錯誤幀(ErrorFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型這樣，在總線上實際被監(jiān)視到的“顯性”位序列是由各個單獨站發(fā)送的不同錯誤標志疊加而形成的。該序列的總長度在最小值6位和最大值12位之間變化。一個檢測到錯誤狀態(tài)的“錯誤認可”站通過發(fā)送一個認可錯誤標志來試圖標注該錯誤。該“錯誤認可”站以認可錯誤標志的開始為起點等待6個相同極性的連續(xù)位。當檢測到6個相同位后，認可錯誤標志即告完成。錯誤幀(ErrorFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型錯誤界定符包括8個“隱性”位。錯誤標志發(fā)送后，每個站都送出“隱性”位并監(jiān)視總線，直至檢測到一個“隱性”位。此后，開始發(fā)送剩余的7個“隱性”位。錯誤幀(ErrorFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型超載幀包括兩個位場：超載標志和超載界定符。存在兩種導致發(fā)送超載標志的超載條件：一個是接收器的內(nèi)部條件，接收器要求下一個數(shù)據(jù)幀或遠程幀的延遲；另一個是在間歇場（幀間空間）檢測到“顯性”位。超載幀(OverloadFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型由前一個超載條件引起的超載幀起點，僅允許在期望間歇場（幀間空間）的第一位時間開始，而由后一個超載條件引起的超載幀在檢測到“顯性”位后開始發(fā)送第一位。最多可產(chǎn)生2個超載幀用于延遲下一個數(shù)據(jù)幀或遠程幀。超載幀(OverloadFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型超載標志(OverloadFlage)由6個“顯性”位組成。全部形式對應(yīng)于激活錯誤標志形式。超載標志形式破壞了間歇場的固定形式。因而，所有其它站都將檢測到一個超載條件，并且由它們的部件開始發(fā)送超載標志。超載幀(OverloadFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型超載界定符(OverloadDelimiter)由8個“隱性”位組成。超載界定符與錯誤界定符具有相同的形式。發(fā)送超載標志后，站監(jiān)視總線直至檢測到由“顯性”到“隱性”位的發(fā)送。在此時刻，總線上的每個站均完成送出其超載標志，并且所有站一致地開始發(fā)送剩余的7個“隱性”位。超載幀(OverloadFrame)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型數(shù)據(jù)幀和遠程幀與其前面的幀（數(shù)據(jù)幀、遠程幀、錯誤幀或超載幀）均以稱為幀間空間的位場分隔開。在超載幀和錯誤幀前面沒有幀間空間，并且多個超載幀也不被幀間空間分隔。幀間空間(InterframeSpace)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型幀間空間包括間歇場和總線空閑場，對于已經(jīng)發(fā)送先前報文的“錯誤認可”站還有暫停發(fā)送場(SuspendTransmission)。幀間空間(InterframeSpace)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型間歇場(IntermissionField)由3個“隱性”位組成。間歇場期間，不允許任何站啟動發(fā)送數(shù)據(jù)幀或遠程幀。唯一的作用是標注超載條件。幀間空間(InterframeSpace)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型總線空閑場(BusIdleField)持續(xù)時間可為任意長度。此時，總線是開放的，因而任何需要發(fā)送的站均可訪問總線。在其它報文發(fā)送期間，待發(fā)送的報文，在間歇場后的第一位開始發(fā)送。檢測到總線上的一個“顯性”位將被理解為幀起始。幀間空間(InterframeSpace)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型暫停發(fā)送場(SuspendTransmissionField)：“錯誤認可”站發(fā)完一個報文后，在開始下一次報文發(fā)送或認可總線空閑之前，它緊隨間歇場后送出8個“隱性”位。如果在此期間其它站開始一次發(fā)送，該站將變?yōu)閳笪慕邮掌?。幀間空間(InterframeSpace)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所4報文傳送及其幀類型幀間空間(InterframeSpace)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所5錯誤類型和界定錯誤類型：位錯誤填充錯誤CRC錯誤形式錯誤應(yīng)答錯誤哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所5錯誤類型和界定位錯誤、填充錯誤、形式錯誤或應(yīng)答錯誤由檢測出的站在下一位開始時發(fā)送錯誤標志。

CRC錯誤由檢測出的站在應(yīng)答界定符后面那一位開始發(fā)送，除非用于其它錯誤狀態(tài)的錯誤標志已經(jīng)開始發(fā)送。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所5錯誤類型和界定在CAN總線中，就故障界定而言，一個單元（節(jié)點）可能處于三種狀態(tài)：“錯誤激活”(“ErrorActive”)“錯誤認可”(“ErrorPassive”)“總線脫離”(“Busoff”)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所5錯誤類型和界定總線單元中的兩種計數(shù)：發(fā)送錯誤計數(shù)接收錯誤計數(shù)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所6其他問題哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所6.1非破壞性逐位仲裁的媒體訪問控制機制6.2MAC機制哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所6.3數(shù)據(jù)幀與CAN中斷速率標準格式數(shù)據(jù)幀的最小位數(shù)為44，最大位數(shù)為108。一般地，將幀起始、仲裁場和控制場作為CAN頭部（19位），CRC場、應(yīng)答場和幀結(jié)束作為CAN尾部（25位）。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所6.3數(shù)據(jù)幀與CAN中斷速率

在設(shè)計CAN節(jié)點/系統(tǒng)時，設(shè)計者應(yīng)考慮由總線上的數(shù)據(jù)幀引起的對節(jié)點的中斷的速率。由于CAN數(shù)據(jù)幀較?。?-8字節(jié)），當因多個節(jié)點欲同時發(fā)送報文而使總線上出現(xiàn)連續(xù)的數(shù)據(jù)幀時，對用軟件屏蔽或完全不屏蔽的接收器的中斷發(fā)生率就會很高。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所6.3數(shù)據(jù)幀與CAN中斷速率哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所7.獨立CAN控制器SJA1000CAN控制器需具備/實現(xiàn)的功能及其對應(yīng)的寄存器：接收過濾——接收碼寄存器（ACR）、接收屏蔽寄存器（AMR）——初始化確定CAN總線通信速率/位時間——總線定時寄存器0（BTR0）、總線定時寄存器1（BTR1）——初始化輸出驅(qū)動器配置——輸出控制寄存器（OCR）——初始化BsicCAN（默認）、PeliCAN模式的選擇——時鐘分頻寄存器（CDR）——初始化發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)——發(fā)送緩沖器（TXB）、接收緩沖器（RXB）——運行發(fā)送/接收數(shù)據(jù)過程當中的中斷使能、狀態(tài)指示以及命令設(shè)置——控制、狀態(tài)和命令寄存器（CR、SR和CMR）——運行哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所7.1接受碼寄存器

接受過濾器：在接受過濾器的幫助下，僅當被接收報文的標識符位與接受過濾寄存器中預定義的那些位相等時，CAN控制器才能允許被接收報文進入RXFIFO。接受過濾器通過接受碼寄存器和接受屏蔽寄存器來定義。（1）接受碼寄存器（ACR）BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0AC.7AC.6AC.5AC.4AC.3AC.2AC.1AC.0哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所7.2接受屏蔽寄存器

接受碼位（AC.7—AC.0）和報文標識符的8個最重要的位（ID.10—ID.3）必須在被接受屏蔽位（AM.7—AM.0）標定為相關(guān)的那些位的位置上相等。接受屏蔽寄存器限定，接受碼與接受濾波的對應(yīng)位的哪些位是“相關(guān)的”(AM.X=0)或“不予關(guān)心的（AM.X=1）。（2）接受屏蔽寄存器（AMR）BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0AM.7AM.6AM.5AM.4AM.3AM.2AM.1AM.0

哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所思考題：CAN現(xiàn)場總線的發(fā)送器和接收器均使用SJA1000，采用CAN2.0A規(guī)范，發(fā)送器發(fā)送的4個報文的ID分別為：（1）11001100001；（2）11001101001；（3）11001000001；（4）11001001001。欲使接收器只接收報文（1）、（3），應(yīng)如何設(shè)置接收器SJA1000的ACR和AMR？哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所7.3總線定時寄存器0總線定時寄存器0（BTR0）總線定時寄存器0的內(nèi)容確定波特率預引比例因子（BRP）和同步跳轉(zhuǎn)寬度（SJW）的值。若復位模式有效，此寄存器是可以被訪問（讀/寫）的。BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0SJW.1SJW.0BRP.5BRP.4BRP.3BRP.2BRP.1BRP.0哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所總線定時寄存器0（BTR0）（2）同步跳轉(zhuǎn)寬度（SJW）：為補償在不同總線控制器的時鐘振蕩器之間的相移，任何總線控制器必須重同步于當前發(fā)送的任何相關(guān)信號沿。同步跳轉(zhuǎn)寬度確定一個位時間可以被一次重同步所縮短或延長的時鐘周期的最大數(shù)目：哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所7.3總線定時寄存器0總線定時寄存器1（BTR1）總線定時寄存器1的內(nèi)容確定位時間的長度、采樣點的位置和在每個采樣點欲獲取的采樣數(shù)目。如果復位模式有效，這個寄存器可以被訪問（讀/寫）。只有選擇PeliCAN模式，這個寄存器在運行模式中才是可讀的。在BasicCAN模式中呈現(xiàn)的是‘FFH’。BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2