CAN 入门书 学习记录

　　学习 瑞萨 电子的 《CAN 入门书》，做下相应的笔记。

一、CAN  是什么？有什么用处？哪里应用最多？

　　1、Controller Area Network  缩写就是 CAN ，从单词意思来看 是  ”控制器 区域 网络“ 的意思，也就是说这可以是涉及到  一个区域的通信用的  一种协议，称为 CAN 协议。

　　2、针对各式各样的电子控制系统，由于各自间的通信数据类型及其可靠性的要求不尽相同，存在总线数量多，线束也多的现象，所以使用 CAN 总线可以减少线束的使用。CAN 通信协议的开发，使得多种 LAN （子网）通过网关进行数据交换得以实现。

　　　　协议标准：ISO11898     ISO11519 标准化

　　3、广泛应用于 自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。都是一些大型设备，且都是由大量的模块设备组合成的，所以使用CAN总线进行模块之间的通信。摁，是这样理解吧！@

二、CAN的拓扑结构及其特点

　　1、总线拓扑如下图：

　　

 　　　　疑问：为什么要加入 120 Ω 的电阻呢？？？？

通过网络寻找资料：参考网站：http://www.elecfans.com/emb/jiekou/20171204593141.html  （CAN 为啥加匹配电阻）

　　　　　　　http://www.elecfans.com/d/619089.html   （传输线为什么加匹配电阻）

1、提高看干扰能力，确保总线快速进入隐形状态

2、提高信号质量

3、特性阻抗：需要从射频的角度来理解 “电阻” ，射频发射的能量是不会发生反射的，但是实际上的导线是实际存在的，存在长度限制，所以信号只要到末端就会发射回来，影响信号的再次传输。

4、由于 i=Q/T,所以在相同源作用下，在相同的时间内，宽线通过的电量会多，其电流也就大，由 欧姆定律，知道电阻会变小。

5、信号的反射：

　　　　　　　①、假设一个信号在一条有限长度的传输线上传输，到了末端，信号该到哪里去？

　　　　　　　　　跟 “回声”  一样，会沿着传输线反射回去，影响下一次的信号传输

　　　　　　　②、为了不让信号反射，该怎么处理？

　　　　　　　　　加终端电阻将信号接收掉。

　　　　　　　③、为啥传输线不吸收信号

　　　　　　　　　导线本身并不属于耗能器件，而电阻能够直接吸收能量。

　　　　　　　④、电阻怎么选择

　　　　　　　　　当 R = RO 时，可以看成该导线无限长，信号不发生反射

　　　　　　　　　当 R  = ∞   时，则信号没东西消耗，会全部反射回来，且末端电压的 2倍信号源

   　　　　　　　　当 R = 0 时，  信号以 -1 倍反射回来

6、电阻匹配的方式 

　　　　　　　　①、串联电阻：将输入源的输出阻抗匹配到跟传输线接近，避免二次反射，只能带单一负载

 　　　　　　　②、并联电阻：将传输线的末端添加电阻以致信号不反射，直接被电阻吸收，避免一次反射，可用于菊花链结构，有直流损耗

　　　　　　　　③、并联电阻加电容：同于并联电阻，减少了直流损耗，但是增加了容抗的选择。

　　　　　　　　④、戴维南端接：加上下拉电阻，选型难

2、CAN 协议的网络组成

　　　CAN 协议涵盖了 ISO 规定的 OSI 基本参照模型中的 传输层、数据链路层 和 物理层。

OSI基本参照模型
软件控制	应用层
	表示层
	会话层
	传输层
	网络层
硬件控制	数据链路层
	物理层

 

CAN 模型
	定义事项
传输层	在发送控制
数据链路层	LLC：接收消息的选择 　　　过载通知 　　　错误恢复功能
	MAC:消息的帧化 　　   连接控制方式 　　　数据冲突时的仲裁 　　　故障扩散抑制功能 　　　错误通知 　　　错误检测 　　　应答方式 　　　通信方式
物理层	位编码方式 位时序 同步方式

 

 　　3、总线的电平确定：由两根总线的差分电压确定，分为 显性 “0” 和 隐性 “1” ；差分电压超过 0.5MV 则表现为显性电平。

　　

三、CAN 协议  属于 NRZ 数据通信方式，及 不归零通信

　　1、种类及用途

数据帧	用于发送单元向接收单元传送数据的帧
遥控帧	用于接收单元向具有相同ID的发送单元请求数据的帧
错误帧	用于当检测出错误时向其他单元通知错误的帧
过载帧	用于接收单元通知其尚未做好接收准备的帧
帧间隔	用于将数据帧及遥控帧与前面的帧分离开来的帧

 

　　　　2、数据帧的数据格式，遥控帧与其对比则是少了数据段的数据。

　　

 　　　　3、位填充技术：为了防止突发错误而设定，发送接收方通过在发送或接收到5个连续电平信号时，在其后面添加一个反型数据或删除一个位数据。