磁致伸缩位移传感器CAN总线简明易懂教程

发布时间:2020-04-02浏览次数:12

磁致伸缩位移传感器CAN总线简明易懂教程

每组报文开头的11 位字符为标识符,定义了报文的优先级,这种报文格式成为面向内容的编制方案。同一系统中标识符是唯一的,不可能有两个站发送具有相同标识符的报文,当几个站同时竞争总线读取时,这种配置十分重要。

在我看到的很多文章里,有很多显性和隐性的地方,为此我头痛不已,最终我把它们彻底弄明白了。

这个静电平状态就是隐形状态,也称隐性电平,也就是没有任何干扰的时候的状态称为隐性状态。当有信号修改时,CAN_High 线上的电压值变高了,一般来说会升高至少1V;而CAN_Low 线上的电压值会降低一个同样值,也是1v。

CAN总线简明易懂教程——《CAN总线呕心沥血教程》

在隐性状态下,CAN_High 线与CAN_Low 没有电压差,这样我们看到没有任何变化也就检测不到信号。但是在显性状态时,改值最低为2V,我们就可以利用这种变化才传输数据了。所以出现了那些帧,那些帧中的场,那些场中的位,云云~~~~~~~~~~~

一般来说,控制单元通过收发器连接到 CAN 驱动总线上,这个收发器(顾名思义,可发送,可接收)内有一个接收器,该接收器是安装在接收一侧的差动信号放大器。然后,这个放大器很自然地就放大了CAN_High 和CAN_Low 线的电平差,然后传到接收区。如下图

由上图可知,当有电压差,差动信号放大器放大传输,将相应的数据位转化为0。

所谓报文,就是CAN 总线上要传输的数据报,为了安全,我们要给我们传输的数据报编码定一下协议,这样才能不容易出错,所以出现了很多的帧,以及仲裁啊,CRC 效验。这些都是难点。

识别符的概念

CAN 的报文格式有两种,不同之处其实就是识别符长度不同,具有11 位识别符的帧称为标准帧,而还有29 位识别符的帧为扩展帧,CAN 报文有以下4 个不同的帧类型。分别是:

(2) 远程帧:总线节点发出远程帧,请求发送具有同一标识符的数据帧;

(4) 过载帧:过载帧用已在先行的后续的数据帧(或远程帧)之间提供一附加的延时。

我们先研究数据帧吧。

这里的位场,就是不同位的组合,这名字起的很烂,让人看了感觉很抽象。我们来看看这些个不同的位场吧。一开始是一位帧起始,也叫SOF。它用显性位表示,也就是0;它告诉我们,两个线上有电压差了,也就是有数据了。

CAN总线简明易懂教程(二)

然后下一个场是仲裁场。这个仲裁很抽象,其实在这里就是为了解决一个问题。如果2 个或2 个以上的单元同时开始传送报文,那么就会有总线访问冲突,那么仲裁机制就是用来根据标识符优先级来一个一个的去掉低级别的数据。我们可以详细的描述这场生动的争抢总线的战斗。

首先搞明白两点,

二、当隐性碰到显性,就变为显性。

为什么呢,因为A 节点同时发出显性位,让总线也变成显性了,也就是0。节点B 会退出发送处于单纯监听方式而不发送数据;节点A 成功发送仲裁位从而获得总线的控制权,继而发送全部消息。

在获得总线控制权的节点发送数据过程中,其他节点成为报文的接收节点,并且不会在总线再次空闲之前发送报文,在这逐位的比较中,最终节点B 因为第七位的偏差丢掉了总线。从此单纯监听,江山就拱手让给了节点A 了。这就是仲裁机制

但在扩展格式里,包括29 位识别符、SRR 位、IDE 位、RTR 位。

我晕,为什么这么搞呢,不急,先留着这个问题。

这时候,标准帧的RTR 为显性,而扩展帧SRR 为隐性,这样,总线自然就被标准帧占据。

对于扩展格式,IDE位属于仲裁场;对于标准格式,IDE位属于控制场。标准格式的IDE位为“显性”,而扩展格式的IDE


标准格式中的数据帧

控制场

控制场结构


数据帧长度代码DLC

数据场

循环冗余码CRC场

CRC场包括CRC序列(CRC Sequence),其后是CRC界定符(CRC Delimiter),结构如图:


任意一个由二进制位串组成的代码都可以和一个系数仅为‘0’和‘1’取值的多项式一一对应。例如:代码1010111 对应的多项式为x6+x4+x2+x+1,而多项式为x5+x3+x2+x+1 对应的代码101111。

要传输的信息序列为1101,在末尾添加所给多项式的最高次阶个0,如本题为x^3,则添加3个0,变为:1101000;


模二除法

应答场长度为2个位,包含应答间隙(ACK Slot)和应答界定符(ACK Delimiter),如图所示。在ACK场(应答场)里,发送节点发送两个“隐性”位。


帧结尾每一个数据帧和远程帧均由一标志序列界定。这个标志序列由7个“隐性”位组成。



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