can初步自学笔记

一、CAN初识
1.CAN基本概念
CAN总线是在物理层、数据链路层和一部分的传输层定义的一套标准。
又分为高速CAN和低速CAN。 2.信号传输方式
CAN传输线缆采用 双绞线以便产生差分信号，提高抗干扰能力。
终端加电阻用来消除电缆线高频传输时产生的末端反射。

11898-1对应controller、11898-2对应高速can收发器、11898-3对应低速can收发器、11898-4增加了时间触发通讯机制

2.高速CAN收发器和低速CAN收发器
CAN总线上产生的是电信号，由CAN收发器将电信号转换为逻辑电平
显性点平对应逻辑0 ，隐性点平对应逻辑1，在CAN总线上有着显性点平覆盖隐性电平的原则（0&1 = 0）。

低速CAN 0-125 K ，可以不需要终端电阻

高速CAN
最大传输速率 1M ，需要串联终端电阻
二、数据传输
1.数据帧格式
去中心化，分布式原则：总线空闲时间任一节点均可竞争发送消息、消息将被广播，由节点自己决定是否过滤
sof 1bit：发出一个显性位边沿，网络节点以此开始同步
id 11bit：定义消息优先级/总线竞争力，数字越低优先级越高
RTR 1bit：显性表示数据帧
r 1bit：保留位
dlc 4bit：表示数据场的字节长度
crc场 16：crc校验场，含1bit隐性位的界定符
ack场 2bit：ack场，同样含1bit隐性位界定符（由接收方进行确认，收到消息给出一个显性位，如果一个节点都没有确认收到消息，发送方监听此位为隐形位就会报错）
IDE 1bit：扩展帧标识符，扩展帧的id可以有29位，扩展帧和标准帧格式不同，不能存在于同一can网络
EOF 7bit：结束标志，7bit隐性位
ITM 3bit：帧间隔，实际不属于帧内的区域，先列出来，必须等待帧间隔才能发送消息
2.id优先级竞争
CAN总线上没有主控，任意节点主动竞争发送权，每个节点在发送消息时都会监控总线上的点平，当send 1 bus 出现0 时说明竞争失败，该节点转为接收方，退出此次竞争，等待bus free重新竞争，但这一方式有一个明显弊端，低优先级在消息众多的情况下会阻塞很久，造成网络负载率较高。

三、总线同步
1.数据帧sof会发出显性点平表示开始同步。
2.硬同步：帧与帧之间会插入隐性点平来避免信号线一直拉高点评，硬同步会保障帧头。
3重同步：控制器会对每一个位的下降沿进行判断，如发现自己和总线上的时钟不同步，则会自动进行调整，每次可调整的宽度即同步跳转宽度（SJW）
四、数据保护机制
1、CAN总线采用NRZ编码（没有应用曼彻斯特）用来减小干扰，但会影响同步所以引入了位填充机制（发送器只要检测到位流里有5 个连续相同值的位便自动在位流里插入一补充位）。
2、五种监测机制
接收方检测：
位填充错误：查看位流里是否有六个连续相同值得位。
格式错误：数据帧格式与标准不符都会从报错
CRC错误：接收方生成crc与发送方比对
接收方检测：
位发送错误：发送消息时总线总是发送点平不同
ACK应答错误：没有接受到应答信号
3、错误帧
CAN总线有着保持数据一致性的原则，检测到错误所有节点都会知道
主动错误：检测错误主动报错，发出错误标识符（连续6个显性位）和错误界定符（连续8个隐形位）；目的在于“主动”通知错误，即使别的节点没有发现此错误；
被动错误：检测错误，被动等待其他节点报错后发送错误标识符（连续6个隐形位）和错误标识符（连续8个隐形位）；目的在于识别错误，回应主动错误。
两个六个隐性位的错误标识符可能会由于其他原因重叠。
4、错误计数器
为了避免某个设备因为自身原因（例如硬件损坏）导致无法正常收发数据而不断地破坏数据帧，从而影响其他正常节点通讯，CAN-bus规范中规定每个CAN控制器都有一个发送错误计数器和一个接收错误计数器。

主动错误：发现错误后会很积极主动地上报错误
被动错误：TEC or REC 计数超过127就进入此状态，此时，该节点发现错误后只会发送6个隐性位，不会把错误广播出去，中间隔8位
总线关闭状态：计数器大于255进入此状态，想要重新挂载到总线上需要重启，需要连续发送128个隐性点平

	本文仅作为自己的学习笔记，参考b站视频，以及网上资料自己总结。