CAN报文详解：帧结构与数据传输

"CAN报文的传送和帧结构" 在CAN（Controller Area Network）通信中，报文的传送和帧结构是其核心部分，确保数据在各个节点间的正确传输。CAN报文由特定的节点作为发送器发出，其他非发送节点则作为接收器。在数据传输过程中，如果检测到连续5位的相同数值，发送器会自动插入一个反相位（补码位）以避免连续的位模式，这一机制称为位填充规则。CAN报文的编码方式是非归零（NZR）码，位电平分为显性和隐性，其中显性位表示高电平，隐性位表示低电平。 CAN总线有两类帧格式：标准帧和扩展帧。标准帧的识别符（ID）为11位，而扩展帧的ID可达29位，提供了更丰富的标识符空间。CAN报文的四种帧类型包括： 1. 数据帧：用于从发送器向接收器传递数据，包含帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场和帧结尾共7个位场。数据场的长度可变，从0到8位不等。 2. 远程帧：节点通过发送远程帧来请求其他节点发送对应ID的数据帧。 3. 错误帧：当节点检测到总线错误时，如位错误或同步错误，会发送错误帧以通知其他节点。 4. 过载帧：在连续的数据帧或远程帧之间，过载帧提供额外的延迟时间，帮助系统处理高负载情况。 数据帧和远程帧的结构中，仲裁场用于确定报文优先级，遵循"越小优先级越高"的原则。在标准帧中，仲裁场包含11位ID和远程请求位（RTR），而在扩展帧中，除了29位ID，还包括替代远程请求位（SRR）、识别符扩展位（IDE）和RTR位。SRR和IDE位扩展了远程请求的功能，使得在扩展帧中可以区分标准帧和扩展帧的远程请求。 CAN2.0B协议引入了扩展帧格式，增加了系统的灵活性和兼容性。每个帧类型都有其特定的用途，共同构成了CAN网络高效、可靠的通信基础。通过对帧结构的深入理解和应用，开发者可以更好地设计和实现CAN通信系统，确保数据在复杂工业环境中的稳定传输。