CAN报文详解：帧结构与不同类型

CAN报文的传送和帧结构是CAN通信协议的核心组成部分，它定义了数据在CAN总线上的传输方式和帧的构成规则。CAN总线支持两种帧格式，即标准帧和扩展帧，根据识别符长度的不同区分。 标准帧用于数据帧，其识别符字段占用11位，同时包含远程请求位（RTR），用于指示是否为远程帧。当发送器需要传输数据时，会构造一个标准或扩展的数据帧，其中数据场可以携带0到8位的数据。数据帧由多个位场组成，包括帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC（循环冗余检验）场、应答场以及帧结尾，这些位场通过位填充规则确保正确编码。 扩展帧则适用于需要更大标识符容量的情况，其仲裁场包含29位识别符和替代远程标识符（ARQ）。这种帧格式提供了更丰富的地址空间，但同时也可能带来更高的复杂性和更长的传输时间。除了数据帧，CAN总线还有其他三种帧类型：远程帧，用于请求发送特定识别符的数据帧；错误帧，用于报告总线错误；以及过载帧，用于增加数据帧或远程帧之间的间隔，以防止数据冲突。 在CAN总线通信过程中，发送器始终负责发送报文，并且在总线空闲或未检测到竞争仲裁时保持发送器状态。报文采用非归零（NZR）编码，确保位流要么为显性（高电平），要么为隐性（低电平）。发送器会在连续5个相同位后插入补码位，以维护总线同步。 CAN总线的帧结构和传输规则对于保证CAN网络的可靠性和高效性至关重要，理解并掌握这些概念对于设计和维护CAN系统的工程师来说是必不可少的。无论是标准帧还是扩展帧，都需要精确控制位填充、位同步和帧间间隔，以确保数据能在总线上准确无误地传输。