CAN总线入门：RISC-V嵌入式开发中的接收单元解析

"CAN入门书，Rev.1.00，发行于2006年2月20日，由瑞萨科技提供，详细介绍了CAN总线的基础知识、特点、协议以及相关标准" CAN（Controller Area Network）是一种广泛应用的串行通信协议，尤其在汽车电子系统中占据重要地位。它由德国博世公司在1986年开发，旨在满足汽车行业对安全性、舒适性、便捷性、环保性和成本控制的需求。CAN通信协议后来经过ISO11898和ISO11519-2等标准的制定，成为国际认可的技术规范。 CAN总线的特点包括： 1. **高可靠性**：CAN协议设计有强大的错误检测和处理机制，确保数据传输的准确性。 2. **错误检测**：在数据帧和遥控帧的SOF（Start of Frame）到CRC（Cyclic Redundancy Check）段之间，连续5位相同电平后，第6位会进行位填充或删除，以防止连续的0或1导致的信号失真。如果接收端检测到6位连续相同电平，会视为错误并发送错误帧。 3. **位填充**：位填充规则是发送端每连续5个相同电平后自动插入一个反相电平，接收端则删除该位。这是为了保持信号的动态变化，提高抗干扰能力。 4. **错误状态**：CAN节点可以处于正常操作、被动错误、主动错误等多种状态，通过错误计数值来判断节点的状态。 5. **优先级决定**：CAN协议采用非破坏性仲裁机制，根据ID的二进制逆序确定优先级，使得高优先级消息能快速传输。 CAN协议包含多种帧类型： - **数据帧**：用于传输数据，包括标准格式和扩展格式，具有不同的标识符长度和数据长度。 - **遥控帧**：请求其他节点发送特定数据的数据帧。 - **错误帧**：当检测到错误时，节点会发送错误帧，以通知网络上的其他节点。 - **过载帧**：用于延长帧间隔时间，避免数据冲突。 - **帧间隔**：用于分隔不同帧的传输。 CAN协议的位时序由采样点、传播时间、相位缓冲区等参数决定，确保整个网络上的同步。此外，协议还包括硬件同步和再同步机制，以适应不同的物理层条件。 CAN协议提供了一种高效、可靠的多节点通信方式，适用于汽车电子和其他领域中的分布式控制系统。通过理解和掌握CAN协议，开发者能够设计和实现满足特定需求的CAN总线系统。