CAN总线如何仲裁报文

CAN (Controller Area Network) 总线是一种串行通信协议，用于汽车电子系统和其他嵌入式应用。它通过一种称为“仲裁”的机制来解决数据冲突并确定哪些消息优先发送。当多个节点同时试图向总线发送数据时，就会发生竞争。

CAN仲裁过程分为以下几个步骤：

1. **同步段**：所有节点都监听同步段的相位，如果检测到错误，它们会进入错误帧阶段，否则继续。

2. **显性位**：正常的数据帧开始于一个显性电平（逻辑1）。如果有多个节点在同一时刻发送显性信号，那么拥有最高仲裁ID（Identifier）的节点获胜。

3. **传播延迟时间**：节点会在发送一个显性位后等待一段固定的传播延迟时间。这个时间让其他节点有机会发送隐性位。

4. **隐性位**：若获胜节点之后的总线状态变为隐性（逻辑0），则其发送的消息会被接受，因为隐性比显性具有更高的优先级。

5. **循环仲裁**：如果没有立即决出胜负，CAN将进入循环仲裁模式。每个节点会连续发送显性和隐性位，直到一方停止发送，或者达到预定的次数后，仲裁失败，此时总线会被设为接收新的显性位。

6. **错误管理**：如果最终结果是错误，比如两个节点都认为自己获胜，CAN总线会进入错误帧阶段，通知所有节点有错误发生，并尝试恢复通信。

相关问题

can总线报文发送流程

CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信协议，广泛用于汽车和工业自动化系统中，因为其抗干扰、低数据速率和高可靠性。CAN报文的发送流程主要包括以下几个步骤：

1. **仲裁段（ Arbitration Phase）**：发送者检测到总线空闲后，会发起一个带有标识符（ID）的报文。所有监听总线的节点都会比较ID，优先级高的节点在冲突域内发送。

2. **同步段（Synchronization Phase）**：如果发送者的ID比其他竞争节点的ID高，它会发送一个同步段来同步总线，清除前导“1”。

3. **扩展标识符段（Extended Identifier Phase）或标准标识符段（Standard Identifier Phase）**：发送一个11位或15位的标识符，取决于是否使用扩展模式。这个阶段用来区分不同的报文。

4. **数据段（Data Phase）**：发送者传输实际的数据，有最多8个字节。如果报文剩余部分为0，发送者会发送一个填充0来占位。

5. **CRC检验（Checksum）**：每个数据帧后面都有一个循环冗余校验（CRC）码，用于错误检测。

6. **帧结束（Frame End）**：发送一个停止位来结束报文，总线进入等待状态，直到接收器确认。

7. **确认/错误处理**：接收者收到报文后，可能会发送一个应答（ACK）或错误帧（Error Frame）以表示接收成功或出错。

8. **循环仲裁**：如果多个节点同时发送，总线进入下一个仲裁周期，直到产生一个唯一的胜者。

CAN总线如果出现CAN ID一样的报文

如果在CAN总线上出现CAN ID一样的报文，将会出现CAN数据冲突，导致通信错误或数据丢失。当两个或更多CAN节点同时发送CAN帧，CAN帧的ID相同，这时就会出现数据冲突。为了解决这个问题，CAN总线采用了一种“争用”机制，当两个节点同时发送CAN帧时，会发生CAN总线仲裁，由CAN控制器自动判断哪个节点的CAN帧优先级更高，优先级更高的节点将继续发送其CAN帧，而优先级较低的节点将停止发送CAN帧，等待一段时间后再次发送。这样就可以避免CAN ID一样的报文引起的数据冲突，保证CAN总线上的通信正常进行。