CAN总线入门：标准与扩展格式的仲裁解析

"CAN入门书，讲解了CAN总线的基础知识，包括标准格式和扩展格式的优先级，以及CAN协议的各个方面" 在CAN (Controller Area Network) 总线系统中，标准格式和扩展格式的数据帧在总线上进行仲裁时遵循特定的优先级规则。标准格式的帧通常较短，包含11位标识符（ID），而扩展格式的帧则更长，具有29位标识符，提供更大的标识符范围。在仲裁过程中，总线上的所有节点同时发送它们的帧ID，从高位到低位。由于CAN总线采用非破坏性仲裁机制，即如果两个节点发送不同位时，显性位（逻辑0）将战胜隐性位（逻辑1），因此优先级由较低的ID决定，因为更低的ID表示更高的优先级。 在标题提及的情景中，如果一个标准格式的数据帧（其RTR位为显性位）与一个具有相同ID的扩展格式数据帧同时竞争总线，标准格式的帧将因其RTR位为显性位而拥有优先权，可以继续发送。仲裁过程如同图30所示，其中展示了标准数据帧如何在竞争中胜出扩展数据帧。 CAN协议的基本概念涵盖帧的种类，包括数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧和帧间隔等。数据帧用于传输实际数据，分为标准格式和扩展格式。遥控帧则用于请求数据，没有数据段。错误帧用于检测和报告总线错误，而过载帧则用于延长帧间隔，帮助系统恢复同步。优先级的决定基于标识符的位序列，位填充策略用于防止连续的相同位导致的信号失真，而错误处理机制包括错误状态的种类和错误计数值，确保网络的稳定性。 CAN协议遵循ISO标准化，如ISO11898和ISO11519-2，两者在某些细节上有所差异。CAN协议定义了位时序、同步方法、错误帧的输出等关键操作，以确保在不同的物理环境和网络条件下都能实现高效、可靠的通信。 CAN总线是一种高度可靠且广泛应用的通信协议，尤其在汽车行业中，用于连接和协调各种电子控制系统，减少了线束数量，提升了车辆的性能和安全性。通过理解和掌握CAN协议及其工作原理，工程师能够有效地设计和实现CAN网络系统。