CAN总线入门：接收单元的工作与协议解析

"CAN协议详解，来自瑞萨科技的应用手册，介绍了CAN的原理、特点、错误处理和协议规范，适用于初学者" CAN (Controller Area Network) 是一种串行通信协议，已被ISO国际标准化。它最初由德国博世公司于1986年为汽车行业开发，旨在解决汽车内部电子控制系统之间的通信问题，降低线束数量，实现高速、大量数据的高效传输，并确保通信的可靠性。随着其标准化进程，CAN协议被广泛应用于汽车、工业自动化、楼宇自动化、医疗设备等多个领域。 CAN协议的特点包括： 1. 高效错误检测和恢复机制：协议规定了位填充规则，如连续5位相同电平后会在第6位插入一个反相位，以检测和防止数据串行传输中的同步丢失。 2. 错误处理能力强：协议定义了多种错误状态，如位错误、帧错误和CRC错误，并设有错误计数值来跟踪错误发生次数。 3. 优先级决定：CAN协议采用非屏蔽优先级仲裁，高位先发送，即ID值越小的节点优先级越高。 4. 位时序灵活：CAN协议允许节点根据网络条件自适应调整位时序，确保在不同速度的节点间保持同步。 CAN协议包含几种帧类型： 1. 数据帧：用于传输实际数据，包含标识符（ID）、数据长度代码（DLC）和数据字段。 2. 遥控帧：用于请求数据帧的发送，结构与数据帧类似，但无数据字段。 3. 错误帧：当检测到错误时发出，分为主动错误帧（由检测到错误的节点发出）和被动错误帧（由其他节点响应）。 4. 过载帧：在数据帧或遥控帧之前发送，用于延长帧间隔，让节点有更多时间准备接收。 5. 帧间隔：确保帧间的最小时间间隔，维持网络同步。 位填充规则是CAN协议中的一种重要机制，它在发送端插入反相位以避免长时间的电平持续，而在接收端则需要删除第6位，若检测到连续6位相同则视为错误。这种机制提高了抗干扰能力，保证了信号的稳定传输。 CAN协议遵循ISO11898和ISO11519-2标准，两者在物理层和数据链路层上有所差异，分别针对不同的应用场合。通过理解这些基本概念和协议细节，开发者可以有效地设计和实现CAN网络，确保数据的准确无误传输。