stm32之CAN总线基础

简介: can总线协议概述:   CAN是Controller Area Network的缩写,由德国博世公司开发;CAN通过ISO11891以及ISO11519进行了标准化;        CAN总线的特点:     1、多主控制       在总线空闲时,所有单元都可以开始发送消息(多主控制);       最先访问总线的单元获得发送权(辨别方式:“CSMA/CA方式”);       多个单元同时开始发送时,发送高优先级ID消息的单元可获得发送权;     2、消息的发送       在can协议中,所有消息都是以固定格式发送。

can总线协议概述:

  CAN是Controller Area Network的缩写,由德国博世公司开发;CAN通过ISO11891以及ISO11519进行了标准化;

      

CAN总线的特点:

    1、多主控制

      在总线空闲时,所有单元都可以开始发送消息(多主控制);

      最先访问总线的单元获得发送权(辨别方式:“CSMA/CA方式”);

      多个单元同时开始发送时,发送高优先级ID消息的单元可获得发送权;

    2、消息的发送

      在can协议中,所有消息都是以固定格式发送。总线空闲时,所有与总线相连的单元都可以开始发送新消息。两个以上的单元同时开始发送消息时,根据标识符(ID)决定优先级。ID并不是表示发送消息的目的地址,而是表示访问总线的消息优先级。两个以上的单元同时开始发送消息时,对各消息ID的每个位进行逐个仲裁比较,仲裁获胜(优先级最高)的单元继续发送消息,仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作;

    3、系统的柔软性

      与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息,因此在总线上增加单元时,连接在总线上的其他单元的软硬件及应用层都不需要改变;  

    4、通信速度

      根据整个网络的规模,可设定适合的通信速度。最高1Mbps;

      在同一网络中,所有单元必须设定成统一通信速度,即使有一个单元的的通信速度与其他的不一样,此单元也会输出错误信号,妨碍整个网络的通信,不同网络间则可以有不同的通信速度;

    5、远程数据请求

      可通过发送“遥控帧”,请求其他单元发送数据;

    6、错误检测功能(错误通知功能、错误恢复功能)

      所有的单元都可以检测错误(错误检测功能)

      检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元(错误通知功能)

      正在发生消息的单元一旦检测出错误,会强制结束当前的发送。强制结束发送的单元会不断反复地重新发送此消息直到成功发送(错误恢复功能);

    7、故障封闭

      CAN可以判断出错误的类型是总线上暂时的数据错误(如外部噪声)还是持续数据错误(如单元内部故障、驱动器错误)。由此功能,当总线上发送持续错误时,可能引起此故障的单元从总线上隔离出去;

    8、连接

      CAN总线是可同时连接多个单元的总线。可连接的单元总数理论上是没有限制的。但实际上可连接的单元数受总线上的时间延迟及电气负载的限制。降低通信速度,可连接的单元数增加,提高通信速度,则可连接的单元数减少;

CAN总线协议:

 CAN总线涵盖了OSI规定的传输层、数据链路层、物理层;

                  

物理层:

  决定了位编码方式(NRZ编码,6个位插入填充位),位时序(位时序、位的采样)、同步方式(根据同步段ss实现同步,并具有再同步功能);但具体的说:信号电平,通信速度,采样点,驱动器和总线的电气特点,连接器的形态都没有定义,需要用户自行确定;

传输层:

  定义了再发送控制;

数据链路层:

  数据链路层分LLC(逻辑链路控制 Logic Link control)子层 和MAC(媒介访问控制Media access control)子层;

    LLC子层,执行接收消息选择(点到点、广播、组播)、过载通知(通知接收准备尚为完成)、错误恢复功能(再次发送);

    MAC层: 进行数据帧化(4种帧类型),连接方式控制(竞争方式),消息仲裁(ID仲裁),故障扩散抑制(自动识别暂时错误和持续错误,排除故障节点),错误通知(CRC错误、填充位错误、位错误、ACK错误、格式错误),错误检测,应答方式(ACK, NACK),通信方式(半双工)等设置;

  MAC子层是CAN协议的核心,数据链路层的功能是将物理层的信号组成有意义的消息,并提供传送错误控制等传输控制的流程。数据链路层的功能通常是在CAN控制器的硬件中执行;

帧的概念:

  数据帧:用于发送单元想接收单元传送数据的帧;

  遥控帧(请求帧): 用于接收单元向具有相同ID的发送单元请求数据的帧;

  错误帧:用于当检测出错误时向其它单元通知错误的帧;

  过载帧:用于接收单元通知 其尚未做好接收准备的帧;

  帧间隔:用于将数据帧及遥控帧与前面的帧分离开来的帧;没有实际意义

数据帧和遥控帧 都有标准格式和扩展格式两种格式。标准格式有11个位的标识符Identifier,以后称ID),扩展格式有29个位的ID;

  数据帧:

  (1)、帧起始(标准、扩展格式相同)

    表示帧开始的段,1个位的显性位;

   (2)、总线上的电平有显性和隐性电平两种;

    总线上执行逻辑上的线“与”时,显性电平的逻辑值为“0”, 隐性电平为“1”;

    ”显性“具有“优先”的意味,只要有一个单元输出显性电平,总线上即为显性电平。并且,“隐性”具有“包容”的意味,只有所有的单元都输出隐性电平,总线上才为隐性电平;

  (3)、仲裁段

      表示数据的优先级的段

      标准格式和扩展格式在此的构成有所不同;

      ID:

    标准格式的ID有11个位,从ID28到ID18被依次发送,禁止高7位都为隐性;

    扩展格式有29个位;基本ID从ID28到ID18,扩展ID由ID17到ID0;

  遥控帧:

  遥控帧没有数据段;没有数据段的数据帧与遥控帧的区别:RTR位;

 

相关文章
|
数据安全/隐私保护
STM32的HAL库开发系列 - CAN通信实例
STM32的HAL库开发系列 - CAN通信实例
682 0
STM32的HAL库开发系列 - CAN通信筛选器
STM32的HAL库开发系列 - CAN通信筛选器
287 0
|
存储 IDE 开发工具
stm32之CAN
stm32之CAN
150 0
stm32之CAN
|
存储 安全 芯片
STM32入门开发: 介绍SPI总线、读写W25Q64(FLASH)(硬件+模拟时序)
STM32入门开发: 介绍SPI总线、读写W25Q64(FLASH)(硬件+模拟时序)
707 0
STM32入门开发: 介绍SPI总线、读写W25Q64(FLASH)(硬件+模拟时序)
|
存储 芯片
STM32入门开发: 介绍IIC总线、读写AT24C02(EEPROM)(采用模拟时序)
STM32入门开发: 介绍IIC总线、读写AT24C02(EEPROM)(采用模拟时序)
424 0
STM32入门开发: 介绍IIC总线、读写AT24C02(EEPROM)(采用模拟时序)
|
存储 开发工具 IDE
stm32之CAN发送、接收详解
CAN接收报文并过滤之标识符过滤:(重点、难点)   在CAN协议里,报文的标识符不代表节点的地址,而是跟报文的内容相关的。因此,发送者以广播的形式把报文发送给所有的接收者。节点在接收报文时-根据标识符的值-决定软件是否需要该报文;如果需要,就拷贝到SRAM里;如果不需要,报文就被丢弃且无需软件的干预。
1803 0
|
存储 编解码 调度
stm32内部的CAN总线
功能概述:   bxCAN是基本扩展CAN(Basic Extended CAN)的缩写,它支持CAN协议2.0A和2.0B;它的设计目标是以最小的CPU负载来高效处理大量的报文。它也支持报文发送的优先级要求(优先级可软件配置)。
1208 0
|
17天前
|
C++ 芯片 编译器
STM32F103标准外设库—— 新建工程与库函数(四)
STM32F103标准外设库—— 新建工程与库函数(四)
25 0
STM32F103标准外设库—— 新建工程与库函数(四)
|
17天前
|
传感器 芯片 内存技术
STM32F103标准外设库——认识STM32(一)
STM32F103标准外设库——认识STM32(一)
37 0
STM32F103标准外设库——认识STM32(一)
|
17天前
|
芯片 存储 C语言
STM32F103标准外设库——固件库 (三)
STM32F103标准外设库——固件库 (三)
18 0
STM32F103标准外设库——固件库 (三)