CAN总线错误状态与协议详解

"CAN入门书，瑞萨科技，2006年2月发行，介绍CAN总线的基础知识，包括其应用、特点、错误状态、协议等。" 本文档是瑞萨科技发布的一份CAN（Controller Area Network）入门手册，旨在帮助初学者理解CAN总线的基本概念、特征和协议。CAN总线是一种国际标准化的串行通信协议，特别是在汽车产业中广泛应用，用于实现各个电子控制系统的高效、可靠的通信。 1. **CAN的应用示例** CAN不仅在汽车工业中使用，还广泛应用于工业自动化、楼宇自动化、医疗设备和航空航天等领域，提供多设备间的通信网络。 2. **总线拓扑图** CAN总线可以采用多种拓扑结构，如线形、星形、环形等，以适应不同的应用场景。 3. **CAN的特点** - 高可靠性：CAN协议设计有强大的错误检测和恢复机制。 - 高效率：支持多主站通信，允许多个节点同时发送数据，通过仲裁决定优先级。 - 位填充：防止连续相同的位序列，提高抗干扰能力。 - 错误处理：具备主动错误状态和被动错误状态，以及总线关闭态，有效管理错误情况。 4. **错误状态的种类** - **主动错误状态**：单元检测到错误时，会输出主动错误标志，仍可参与总线通信。 - **被动错误状态**：即使检测到错误，也不能立即通知，只能在接收时输出被动错误标志，并在下一次发送前插入延迟传送。 - **总线关闭态**：单元不能参与通信，发送和接收都被禁止。 5. **错误计数值** 错误状态由发送错误计数（TEC）和接收错误计数（REC）决定，不同计数值对应不同的错误状态。 6. **CAN协议** - 包括数据帧、遥控帧、错误帧和过载帧等多种帧类型。 - 帧结构包含标识符、数据段和校验序列等部分。 - 优先级基于标识符，高位优先。 - 位填充规则和错误检测机制保证了数据传输的准确性。 - 位时序和同步方法确保所有节点在同一时刻开始和结束位传输。 7. **标准化** ISO11898和ISO11519-2是两个重要的CAN协议标准，定义了CAN物理层和数据链路层的具体规范。 CAN总线作为一种高度可靠和灵活的通信协议，已经在多个领域中得到广泛应用。该文档为读者提供了深入理解CAN总线及其协议的基础，有助于开发者和工程师在实践中有效地利用CAN技术。