CAN总线通信协议详解：错误处理与故障封闭

"CAN入门书-瑞萨科技-故障封闭-ug908-vivado-programming-debugging" 本文档是瑞萨科技发布的关于CAN（Controller Area Network）总线技术的入门指南，主要针对CAN的基础知识、特点、协议以及错误处理机制进行详细阐述。CAN是一种国际标准化的串行通信协议，最初由博世公司开发，广泛应用于汽车行业和其他嵌入式系统中，以解决多设备间的高效、可靠通信问题。 1. **多主控制**：在CAN总线中，所有设备都有权限在总线空闲时发起传输，采用CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）策略，优先级高的设备优先获得发送权。 2. **消息发送与仲裁**：CAN消息有固定格式，当多个设备同时开始发送，通过比较标识符（ID）来确定优先级，优先级高的设备能继续发送，其他设备则停止并切换到接收模式。 3. **系统的柔软性**：CAN总线上的设备无需预先分配地址，新增或移除设备不会影响其他设备的硬件或软件配置，增强了系统的可扩展性。 4. **通信速度**：通信速度可根据网络规模灵活设定，但同一网络内所有设备需保持一致，否则会导致通信错误。 5. **远程数据请求**：通过遥控帧，设备可以请求其他设备发送特定数据，实现远程通信。 6. **错误检测与处理**：所有设备都具备错误检测、通知和恢复功能。检测到错误的设备会立即通知网络并中断发送，尝试重新发送直到成功。 7. **故障封闭**：CAN能够区分暂时性错误和持续性错误，当检测到持续错误时，可以隔离故障设备，确保网络正常运行。 8. **连接能力**：CAN总线可连接多个设备，理论上无数量限制，但实际连接数量受限于总线延迟和电气负载，通信速度与连接设备数量成反比。 该文档还详细介绍了CAN协议的各个组成部分，包括帧类型（数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧和帧间隔）、位填充、错误状态、位时序等，以及如何在ISO标准下实现CAN通信。此外，文档还提醒读者，虽然基于BOSCH公司的CAN概要和协议，但不对其具体产品承担责任。