CAN协议消息过滤技术详解

# 1. 引言

CAN（Controller Area Network）协议是一种实时通信协议，最初由德国公司Bosch开发用于汽车内部通信。CAN消息结构由ID、数据域、控制字段和CRC组成。在汽车行业，CAN协议被广泛应用于车载系统中，如发动机管理系统、车身电子系统等；在工业控制领域，CAN协议同样扮演重要角色，用于设备之间的高效通信。CAN协议的应用范围涵盖了诸多领域，为实时、可靠、高效的数据传输提供了有力支持。本章将深入探讨CAN协议的基本原理和应用领域，为后续章节内容打下坚实基础。通过对CAN协议的全面理解，读者将能够更好地掌握CAN消息的基本处理方法和技术。

# 2. CAN消息基本处理

CAN消息的发送和接收是CAN总线通讯中至关重要的环节，了解消息的发送和接收机制对于正确、高效地进行通讯至关重要。

### 2.1 消息发送

在CAN总线通讯中，消息的发送是由CAN消息发送端负责完成的，发送端需要按照特定的帧格式组织消息，并将消息发送到总线上。

#### 2.1.1 CAN消息发送端

CAN消息发送端通常由控制器和传输层组成，控制器负责接收上层应用程序的消息数据，传输层则负责将消息转换为CAN帧并发送到总线上。

# Python代码示例：CAN消息发送端
def send_can_message(controller, message):
    can_frame = create_can_frame(message)
    controller.send(can_frame)

#### 2.1.2 帧格式与数据域

CAN消息帧由标识符、数据域、CRC校验等部分组成，其中数据域最大为8字节，用于传输消息内容。

| 字段 | 长度（位） | 描述 |
|------------|-----------|----------------|
| 标识符 | 11 | 唯一标识消息 |
| 数据域 | 0-64 | 存储消息数据 |
| CRC | 15 | 用于误码检测 |
| 控制位 | 2 | 控制消息优先级等 |

#### 2.1.3 消息发送流程

消息发送流程包括申请发送通道、准备CAN帧、发送CAN帧等步骤，确保消息被正确发送并可以被接收端正确解析。

graph TD;
    A(申请发送通道) --> B(准备CAN帧);
    B --> C(发送CAN帧);

### 2.2 消息接收

在CAN总线通讯中，消息的接收是由CAN消息接收端负责完成的，接收端需要监听总线上的消息并根据过滤规则进行处理。

#### 2.2.1 CAN消息接收端

CAN消息接收端通过接收总线上传输的CAN消息帧，并根据设定的过滤规则判断是否接收该消息。

# Python代码示例：CAN消息接收端
def receive_can_message(controller):
    can_frame = controller.receive()
    process_can_frame(can_frame)

#### 2.2.2 消息接收过滤

消息接收过滤包括基于标识符、数据内容等条件的过滤规则，用于确定是否接收某个特定的CAN消息。

#### 2.2.3 消息缓冲器管理

接收到的CAN消息可能需要存储在缓冲器中，以便后续处理或应用程序读取。

**总结：** 在CAN总线通讯中，