CAN总线入门:数据帧与遥控帧的优先级解析
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更新于2024-08-10
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"CAN 入门书"
在CAN(Controller Area Network)通信系统中,数据帧和遥控帧的优先级处理是其协议的一个关键部分。数据帧用于传输实际的数据,而遥控帧则用于请求其他节点发送特定的数据帧。当两个具有相同ID的数据帧和遥控帧在总线上同时尝试发送时,它们会进行仲裁过程。
在仲裁阶段,每个节点都将其要发送的帧的ID和RTR(Remote Transmission Request)位逐位与总线上的电平进行比较。RTR位是数据帧和遥控帧的区别,数据帧的RTR位为隐性位(1),而遥控帧的RTR位为显性位(0)。在总线上的竞争中,如果一个节点的位与总线上的位不同(即,它试图发送一个显性位而总线上是隐性位),该节点就会立即停止发送,仲裁失败,胜出的节点将继续发送其帧。
如描述中的图29所示,数据帧和遥控帧的仲裁过程中,如果两个帧的ID完全相同,那么具有显性RTR位(即遥控帧)的节点将失去仲裁,因为它的RTR位会被数据帧的隐性RTR位战胜。因此,数据帧具有更高的优先级。
CAN协议是高度错误检测和容错的,它定义了多种类型的帧,包括数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧和帧间隔等。数据帧用于传输数据,遥控帧用于请求数据,错误帧用于报告和识别网络上的错误,过载帧用于延长帧间的间隔时间,以帮助处理复杂网络情况,而帧间隔则定义了帧之间的最小时间。
此外,CAN协议还包括位填充机制,这是一种自动插入或删除位的策略,以防止连续的相同位导致信号失真。错误有多种类型,包括位错误、CRC错误等,每种错误都会导致相应的错误计数值增加,并可能触发错误帧的输出。
CAN协议遵循ISO标准,如ISO11898和ISO11519-2,这些标准规定了物理层、数据链路层和应用层的细节。CAN协议的同步机制包括硬件同步和再同步,确保所有节点在同一时刻开始处理新的帧。
总结来说,CAN是一个高效的、可靠的通信协议,尤其适用于汽车和其他嵌入式系统,其中数据帧和遥控帧的优先级管理是保证网络正常运行的关键因素。理解并掌握这些概念对于理解和实现CAN通信系统至关重要。
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