本文注意参考了《CAN入门书》，源于此书图片不再特殊标注

目录

• 2.1 帧的种类
• 2.2 数据帧和遥控帧
• 2.3 仲裁过程
• 2.4 各段详解
• 2.5 小结

2.1 帧的种类

CAN协议帧分为5种，

1. 数据帧
2. 遥控帧
3. 错误帧
4. 过载帧
5. 帧间隔（不是间隔帧）

其中数据帧和遥控帧有标准格式和扩展格式两种

帧	用途
数据帧	发送固定ID数据
遥控帧	请求固定ID数据
错误帧	检查出错误通知其他节点
过载帧	接收过载通知其他节点
帧间隔	用于将数据帧或遥控帧与前面帧间隔开来

2.2 数据帧和遥控帧

数据帧和遥控帧十分相似，对比理解

• 数据帧有7段：帧起始、仲裁段、控制端、数据段、CRC段、ACK段、帧结束
• 遥控帧有6段：帧起始、仲裁段、控制端、数据段、CRC段、ACK段、帧结束

遥控帧只是缺少数据段
数据帧和遥控帧有标准格式和扩展格式两种


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简称	全程	含义
RTR	Remote Tranmission Request(远程发送请求)	隐性1=遥控帧，显性0=数据帧， 保证优先级数据帧>遥控帧
IDE	Identifier Extension (ID扩展位)	隐性1=扩展帧，显性0=标准帧，保证优先级标准帧>扩展帧
SRR	Substitute for Remote Request(代替远程请求)	恒为显性1，扩展时让TRT后移
SOF	Start Of Frame(帧起始)	恒为1bit 显性0
EOF	End Of Frame(帧结束)	恒为7bit 隐性1
DLC	Data Length Code(数据长度）	普通CAN来说0~8

2.3 仲裁过程

CAN总线不像IIC一样，每个节点有自己的唯一固定地址，CAN总线上的每个节点都可以发1个或多个ID，接收者只需要接收它关心的ID就行，因为哪个节点发哪个ID是提前统一分配好的，所以可以理解成某个ID是某个CAN节点的”固定地址“之一，同一时刻有可能不同节点同时发送数据，所以需要通过ID仲裁方式，让ID大的（优先级低）节点主动放弃控制权，让ID小（优先级高）的节点先发送数据。

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线与机制：总线上显性位能覆盖隐性位，两个节点如果一个发显性信号，一个发隐性信号，最后总线上呈现显性信号。
ID号越小优先级越高：通过线与机制发现显性优先级高，逻辑0优先级高，0约多号越小优先级越高
回读机制：节点在向总线发送报文过程中，会对总线电平进行回读，如果自己发显性0，回读肯定显性0，如果自己发隐性1，回读可能是显性0，则说明有ID更小的节点同时也在发数据，自己要马上终止发送。
非破坏性仲裁机制：即使出现多节点同时发送，ID小（优先级高）节点数据不会遭到破坏，也不会延时，ID大（优先级低）节点会主动终止发送主动延时。

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CAN总线上有四个节点：Node_A、Node_B、Node_C、Node_D。发送的报文的ID号分别为5、7、3、6，可以看出ID=7延时最严重，ID=3虽然优先级最高，但ID=5仲裁段已经发出，在发数据段时ID=3也只能临时等待了，其他同理。

2.4 各段详解

以标准数据帧为例（忽略扩展帧）

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帧起始：1bit 显性位，总线空闲都是隐性电平位，通过显性代表有报文发出
仲裁段：11bit ID位+ RTR(远程发送请求，标准数据帧中恒显性0）
控制段：IDE（ID扩展，显性0）+ r0（保留位，保留一般要求显性0）+ DLC（数据段长度）
数据段：可变长度数据
CRC段：15bit CRC + 1bit 隐性1（代表CRC结束）

着重讲解ACK段：

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ACK只有两bit，最后一位ACK界定符代表ACK结束，恒为隐性1。而ACK槽（ack slot）对于发送节点需要发隐性1，而接收节点需要收到正确报文（无填充错误，格式错误，CRC错误）后将此位拉到显性0，接收节点通过回读机制就知道有节点正确接收到此报文。

帧结束：连续7bit 隐性1（总线空闲也是隐性1，所以看示波器不好区分）

2.5 小结

CAN在汽车行业使用最多的就是标准数据帧，而遥控帧几乎用不到，扩展帧也用的极少，8字节数据承载能力毕竟有限，升级版的CANFD一次最多承载64字节也在逐渐代替普通CAN，但归根结底普通CAN是基础，标准帧又是普通CAN基础，这些行业基本知识点还是要掌握的。

标签：优先级,遥控,通信,ID,讲解,数据,节点,显性
来源： https://blog.csdn.net/happygaohualei/article/details/122308259