CAN總線協(xié)議的物理層和報文類型

CAN總線的物理層是將ECU連接至總線的驅(qū)動電路。ECU的總數(shù)將受限于總線上義了物理數(shù)據(jù)在總線上了物理數(shù)據(jù)在總線上各節(jié)點間的傳輸過程，主要是連接介質(zhì)、線路電氣特性、數(shù)據(jù)的編碼／解碼、位定時和同步的實施標準。BOSCH CAN基本上沒有對物理層進行定義，但基于CAN的ISO標準對物理層進行了定義。設計一個CAN系統(tǒng)時，物理層具有很大的選擇余地，但必須保證CAN總線協(xié)議中媒體訪問層非破壞性位仲裁的要求，即出現(xiàn)總線競爭時，具有較高優(yōu)先權的報文獲取總線競爭的原則，所以要求物理層必須支持CAN總線中隱性位和顯性位的狀態(tài)特征。在沒有發(fā)送顯性位時，總線處于隱性狀態(tài)，空閑時，總線處于隱性狀態(tài)；當有一個或多個節(jié)點發(fā)送顯性位，顯性位覆蓋隱性位，使總線處于顯性狀態(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(shù)據(jù)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(nèi)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總線上的節(jié)點數(shù)幾乎不受限制，可達到2000個，實際上受電氣特性的限制，最多只能接100多個節(jié)點。
　　CAN的數(shù)據(jù)鏈路層是其核心內(nèi)容，其中邏輯鏈路控制(Logical Link control，LLC)完成過濾、過載通知和管理恢復等功能，媒體訪問控制(Medium Aeeess control，MAC)子層完成數(shù)據(jù)打包／解包、幀編碼、媒體訪問管理、錯誤檢測、錯誤信令、應答、串并轉(zhuǎn)換等功能。這些功能都是圍繞信息幀傳送過程展開的。
　　報文類型
　　在CAN2．0B的版本CAN總線協(xié)議中有兩種不同的幀格式，不同之處為標識符域的長度不同，含有l(wèi)l位標識符的幀稱之為標準幀，而含有29位標識符的幀稱為擴展幀。如CAN1．2版本協(xié)議所描述，兩個版本的標準數(shù)據(jù)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單，并不要求執(zhí)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。但無論是哪種幀格式，在報文
　　傳輸時都有以下四種不同類型的幀：
　　(1)數(shù)據(jù)幀(Data ) 數(shù)據(jù)幀將數(shù)據(jù)從發(fā)送器傳輸?shù)浇邮掌鳌?br />　　(2)遠程幀(Remote ) 總線單元發(fā)出遠程幀，請求發(fā)送具有同一標識符的數(shù)據(jù)幀。
　　(3)錯誤幀(Error ) 任何單元檢測到總線錯誤就發(fā)出錯誤幀。
　　(4)過載幀(Overload ) 過載幀用在相鄰數(shù)據(jù)幀或遠程幀之間提供附加的延時。
　　數(shù)據(jù)幀或遠程幀與前一個幀之間都會有一個隔離域，即幀間間隔。數(shù)據(jù)幀和遠程幀可以使用標準幀及擴展幀兩種格式。