基于CANbus的伺服控制系統(tǒng)課件

1、6.6.基于基于CANbusCANbus的的交流伺服運動控制系統(tǒng)交流伺服運動控制系統(tǒng) 6.1 6.1 現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線 6.2 CANbus6.2 CANbus 6.3 PCCAN6.3 PCCAN6.1 6.1 現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線1 1、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的基本層次、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的基本層次 信息層 通信數(shù)據(jù)量大，通信的發(fā)生較為集中，要求有高速鏈路支持，對實時性要求不高，通信范圍從車間級到全廠級甚至因特網(wǎng)范圍。 控制層 連接不同的可編程設(shè)備、控制器、人機終端等，很多應(yīng)用實時性要求較高，要求有較高的網(wǎng)絡(luò)速率，一般要求通信是確定的、可重復(fù)的。 設(shè)備層 面向大量的現(xiàn)場設(shè)備，通過掃描器或網(wǎng)關(guān)設(shè)備將數(shù)據(jù)傳送到控

2、制層，速度要求不一定很高，有一定的智能和容錯能力，要求網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備的經(jīng)濟性、智能化，設(shè)備添加/刪除簡單方便，故障診斷和糾錯容易，適應(yīng)現(xiàn)場的不同惡劣條件。現(xiàn)場總線是近年來迅速發(fā)展起來的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，現(xiàn)場總線是近年來迅速發(fā)展起來的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構(gòu)等構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的現(xiàn)場設(shè)備間的雙向、串行、多點數(shù)字通信雙向、串行、多點數(shù)字通信以及這些以及這些現(xiàn)現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題，所以現(xiàn)問題，所以現(xiàn)場總線既是通信網(wǎng)絡(luò)，又是自控網(wǎng)絡(luò)。場總線既是通信網(wǎng)絡(luò)

3、，又是自控網(wǎng)絡(luò)。 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCSFCS）的信號傳輸實現(xiàn)了）的信號傳輸實現(xiàn)了全數(shù)字化全數(shù)字化。 FCSFCS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是全分散式全分散式，它廢棄了分布式控制系統(tǒng)，它廢棄了分布式控制系統(tǒng)(DCS)(DCS)的的輸入輸出單元和控制站輸入輸出單元和控制站，由，由現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表取而代之。取而代之。 FCSFCS的現(xiàn)場設(shè)備具有的現(xiàn)場設(shè)備具有互操作性互操作性。 FCSFCS的通信網(wǎng)絡(luò)為的通信網(wǎng)絡(luò)為開放式互連網(wǎng)絡(luò)開放式互連網(wǎng)絡(luò)，既可同層網(wǎng)絡(luò)互連，也可與，既可同層網(wǎng)絡(luò)互連，也可與不同層網(wǎng)絡(luò)互連，用戶可極方便地共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。不同層網(wǎng)絡(luò)互連，用戶可極方

4、便地共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。 FCSFCS的的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)了全開放技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)了全開放，無專利許可要求，可供任何人，無專利許可要求，可供任何人使用。使用。2 2、FCSFCS對對DCSDCS的變革的變革 FCS FCS出現(xiàn)出現(xiàn), ,突破了突破了DCSDCS從上到下的樹狀拓撲結(jié)構(gòu)；采取總線從上到下的樹狀拓撲結(jié)構(gòu)；采取總線互通信的拓撲結(jié)構(gòu)；進入開放、分散、可開發(fā)與全數(shù)字化的體互通信的拓撲結(jié)構(gòu)；進入開放、分散、可開發(fā)與全數(shù)字化的體制。節(jié)省硬件數(shù)量、投資、安裝費用、維護開銷，用戶具有高制。節(jié)省硬件數(shù)量、投資、安裝費用、維護開銷，用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動權(quán)。度的系統(tǒng)集成主動權(quán)。PC+PMACPC+PMAC

5、的的DCSDCS3 3、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)特點、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)特點 系統(tǒng)的開放性系統(tǒng)的開放性 互操作性與通用性互操作性與通用性 現(xiàn)場設(shè)備的智能化和功能自治性現(xiàn)場設(shè)備的智能化和功能自治性 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性 對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性適應(yīng)適應(yīng)工業(yè)應(yīng)用環(huán)境工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，要求，要求實時性實時性強，強，可靠性可靠性高，高，安全安全性性好。多為好。多為短幀短幀傳送。通信的傳送。通信的傳輸速率相對較低傳輸速率相對較低。4 4、現(xiàn)場總線的現(xiàn)狀、現(xiàn)場總線的現(xiàn)狀 a. CANa. CAN總線的主要特點總線的主要特點 CAN(Controller Area Networks) CA

6、N(Controller Area Networks)：19831983年年 Robert BOSCH Robert BOSCH 公司，公司，汽車總線系統(tǒng)，汽車總線系統(tǒng)，19911991年年9 9月月PhilipsPhilips半導(dǎo)體公司半導(dǎo)體公司CAN V2.0(CAN V2.0(包括包括A A和和B B兩部分兩部分) )。2.02.0A A 標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的CANCAN報文格式，報文格式，2.02.0B B 標(biāo)準(zhǔn)的和擴展的兩標(biāo)準(zhǔn)的和擴展的兩種報文格式。種報文格式。19931993年年1111月月ISOISO正式頒布了道路交通運載工具數(shù)正式頒布了道路交通運載工具數(shù)字信息交換高速通信控制器局部網(wǎng)字

7、信息交換高速通信控制器局部網(wǎng)( (CAN)CAN)國際標(biāo)準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn)( (ISO 11898) ISO 11898) 。 CANCAN廢除了站地址編碼廢除了站地址編碼，對通信數(shù)據(jù)塊進行編碼，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的，對通信數(shù)據(jù)塊進行編碼，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制，數(shù)據(jù)塊的標(biāo)識碼可由節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制，數(shù)據(jù)塊的標(biāo)識碼可由1111位或位或2929位位二進制數(shù)組成，可定義二進制數(shù)組成，可定義2 21111或或2 229 29 個不同的數(shù)據(jù)塊。個不同的數(shù)據(jù)塊。 不同節(jié)點可不同節(jié)點可收到相同數(shù)據(jù)。收到相同數(shù)據(jù)。 6.2 CANbus6.2 CANbus1 1、CANCAN總線概述總線概述 特點：特點：CAN

8、CAN為多主方式工作，為多主方式工作，任一節(jié)點可在任意時刻主動向網(wǎng)任一節(jié)點可在任意時刻主動向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點發(fā)起通信，通信方式靈活。絡(luò)上其他節(jié)點發(fā)起通信，通信方式靈活。節(jié)點有優(yōu)先級，滿足實時要求節(jié)點有優(yōu)先級，滿足實時要求，高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)可在，高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)可在134134 s s內(nèi)得到傳輸。內(nèi)得到傳輸。采用非破壞性仲裁技術(shù)采用非破壞性仲裁技術(shù)。按優(yōu)先級大小處理，網(wǎng)絡(luò)不會。按優(yōu)先級大小處理，網(wǎng)絡(luò)不會癱瘓，以太網(wǎng)有可能。癱瘓，以太網(wǎng)有可能。通過報文過濾可實現(xiàn)點對點、一點對多點及全局廣播通過報文過濾可實現(xiàn)點對點、一點對多點及全局廣播等等方式傳輸數(shù)據(jù)，無需專門的調(diào)度。方式傳輸數(shù)據(jù)，無需專門的調(diào)度。CAN

9、CAN的直接通信距離最遠可達的直接通信距離最遠可達10Km(10Km(速率速率5Kbps)5Kbps)，通信，通信速率最高可達速率最高可達1Mbps1Mbps（通信距離最長（通信距離最長40m40m）。）。CANCAN的的節(jié)點數(shù)取決于總線驅(qū)動電路節(jié)點數(shù)取決于總線驅(qū)動電路，目前可達，目前可達110110個。個。報文標(biāo)識報文標(biāo)識20322032種種(2.0A)(2.0A)，擴展標(biāo)準(zhǔn)，擴展標(biāo)準(zhǔn)(2.0B)(2.0B)的報文標(biāo)識不受的報文標(biāo)識不受限制。限制。采用短幀結(jié)構(gòu)采用短幀結(jié)構(gòu)( (數(shù)據(jù)段長度最多為數(shù)據(jù)段長度最多為8 8 個字節(jié)個字節(jié)) )，傳輸時間短，傳輸時間短，受干擾率低，具有極好的檢錯效果。

10、受干擾率低，具有極好的檢錯效果。節(jié)點中均設(shè)有錯誤檢測、標(biāo)定和自檢等強有力措施。包節(jié)點中均設(shè)有錯誤檢測、標(biāo)定和自檢等強有力措施。包括：位錯誤檢測、括：位錯誤檢測、CRCCRC、位填充、報文格式檢查和應(yīng)答、位填充、報文格式檢查和應(yīng)答錯誤檢測。錯誤檢測。通信介質(zhì)雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。通信介質(zhì)雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。器件可置于睡眠方式，相當(dāng)于未連接到總線驅(qū)動器上。器件可置于睡眠方式，相當(dāng)于未連接到總線驅(qū)動器上。其喚醒可任何總線激活或由系統(tǒng)的內(nèi)部條件喚醒。其喚醒可任何總線激活或由系統(tǒng)的內(nèi)部條件喚醒。暫時錯誤和永久性故障節(jié)點的判別以及故障節(jié)點的自動暫時錯誤和永久性故障節(jié)點的判別以及故

11、障節(jié)點的自動脫離。節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動關(guān)閉輸出的功脫離。節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動關(guān)閉輸出的功能，不影響總線上其他節(jié)點的操作。能，不影響總線上其他節(jié)點的操作。b. CANb. CAN分層結(jié)構(gòu)模型分層結(jié)構(gòu)模型OSIOSI模型模型CANCAN模型模型CANCAN分層結(jié)構(gòu)分層結(jié)構(gòu)按照按照IEEE 802.2和和802.3標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)鏈路層又劃分為：數(shù)據(jù)鏈路層又劃分為：邏輯鏈路控制邏輯鏈路控制(LLCLogic Link Contro1)；為數(shù)據(jù)傳輸提；為數(shù)據(jù)傳輸提供服務(wù)。供服務(wù)。媒體訪問控制媒體訪問控制(MACMedium Access Control)。規(guī)定。規(guī)定傳輸規(guī)則傳輸規(guī)則

12、物理層又劃分為：物理層又劃分為：物理信令物理信令(PLSPhysical Signalling)物理媒體附屬裝置物理媒體附屬裝置(PMAPhysical Medium Attachment)媒體相關(guān)接口媒體相關(guān)接口(MDIMedium Dependent Interface)c. CANc. CAN總線通信硬件結(jié)構(gòu)總線通信硬件結(jié)構(gòu)獨立式通信模塊 集成式通信模塊應(yīng)用層數(shù)據(jù)鏈路層物理層d. d. 隱性位隱性位(1)(1)和顯性位和顯性位(0)(0)差分電壓2 V0 V隱性位 (1 1)隱性位 (1 1)顯性位 (0 0)時間電壓3.5 V2.5 V1.5 VU_CAN_HU_CAN_H時間U_CA

13、N_LU_CAN_L電壓3.5 V2.5 V1.5 V時間 站1的報文標(biāo)識符為011111；站2 的報文標(biāo)識符為010110；站3的報文標(biāo)識符為010111。0 01 11 11 11 11 10 01 10 01 11 10 00 01 10 01 11 11 1顯顯隱隱顯顯隱隱隱隱顯顯同步時鐘同步時鐘站站1 1標(biāo)識標(biāo)識站站2 2標(biāo)識標(biāo)識站站3 3標(biāo)識標(biāo)識總線差分電壓總線差分電壓1 12 23 34 45 56 67 78 89 9顯顯隱隱f.f.非破壞性仲裁技術(shù)（非破壞性仲裁技術(shù)（仲裁場的值小的節(jié)點優(yōu)先仲裁場的值小的節(jié)點優(yōu)先）a. LLCa. LLC子層功能子層功能 LLCLLC子層提供的

14、功能包括：子層提供的功能包括：幀接收濾波、超載通告和恢復(fù)管幀接收濾波、超載通告和恢復(fù)管理理。 幀接收濾波幀接收濾波：幀內(nèi)容由標(biāo)識符命名。標(biāo)識符并不能指明幀：幀內(nèi)容由標(biāo)識符命名。標(biāo)識符并不能指明幀的目的地。但描述數(shù)據(jù)的含義。每個接收器通過幀接收濾波的目的地。但描述數(shù)據(jù)的含義。每個接收器通過幀接收濾波確定此幀與其是否有關(guān)。確定此幀與其是否有關(guān)。 超載通告超載通告：如果接收器內(nèi)部條件要求延遲下一個：如果接收器內(nèi)部條件要求延遲下一個LLCLLC數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀或或LLCLLC遠程幀，則通過遠程幀，則通過LLCLLC子層開始發(fā)送超載幀。最多可產(chǎn)生子層開始發(fā)送超載幀。最多可產(chǎn)生兩個超載幀，以延遲下一個數(shù)據(jù)幀或

15、遠程幀。兩個超載幀，以延遲下一個數(shù)據(jù)幀或遠程幀。 恢復(fù)管理：恢復(fù)管理：發(fā)送期間，對于丟失仲裁或被錯誤干擾的幀，發(fā)送期間，對于丟失仲裁或被錯誤干擾的幀，LLCLLC子層具有自動重發(fā)送功能。子層具有自動重發(fā)送功能。2 2、數(shù)據(jù)鏈路層功能、數(shù)據(jù)鏈路層功能b. LLCb. LLC數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀LLCLLC數(shù)據(jù)幀由三個位場，即標(biāo)識符場、數(shù)據(jù)長度碼數(shù)據(jù)幀由三個位場，即標(biāo)識符場、數(shù)據(jù)長度碼(DLC-(DLC-Data Length Code)Data Length Code)場和場和LLCLLC數(shù)據(jù)場組成。數(shù)據(jù)場組成。標(biāo)識符：標(biāo)識符長度為標(biāo)識符：標(biāo)識符長度為1111位。位。 DLCDLC場：場：DLCDLC指

16、出數(shù)據(jù)場字節(jié)個數(shù)。指出數(shù)據(jù)場字節(jié)個數(shù)。DLCDLC由由4 4位構(gòu)成，數(shù)據(jù)位構(gòu)成，數(shù)據(jù)幀允許數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)目范圍為幀允許數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)目范圍為0-80-8。1)1)數(shù)據(jù)場：數(shù)據(jù)場由數(shù)據(jù)幀內(nèi)被發(fā)送數(shù)據(jù)組成，它可包括數(shù)據(jù)場：數(shù)據(jù)場由數(shù)據(jù)幀內(nèi)被發(fā)送數(shù)據(jù)組成，它可包括0-80-8個字節(jié)，每個字節(jié)包括個字節(jié)，每個字節(jié)包括8 8位。位。c.c. LLCLLC遠程幀遠程幀 LLCLLC遠程幀由遠程幀由標(biāo)識符場和標(biāo)識符場和DLCDLC場場組成。組成。 LLCLLC遠程幀標(biāo)識符格式與遠程幀標(biāo)識符格式與LLCLLC數(shù)據(jù)幀標(biāo)識符格式相同，只是數(shù)據(jù)幀標(biāo)識符格式相同，只是不存在數(shù)據(jù)場。不存在數(shù)據(jù)場。DLCDLC的數(shù)值是獨立的，此

17、數(shù)據(jù)為對應(yīng)數(shù)據(jù)幀的的數(shù)值是獨立的，此數(shù)據(jù)為對應(yīng)數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)長度碼。數(shù)據(jù)長度碼。d. MACd. MAC子層發(fā)送功能：子層發(fā)送功能：(1)(1)發(fā)送數(shù)據(jù)封裝：發(fā)送數(shù)據(jù)封裝：接收接收LLCLLC幀及控制信息；幀及控制信息；CRCCRC循環(huán)計算；循環(huán)計算；通過向通過向LLCLLC幀附加幀附加SOFSOF、RTRRRTRR位、保留位、位、保留位、CRCCRC、ACKACK和和EOFEOF構(gòu)造構(gòu)造MACMAC(2)(2)發(fā)送媒體訪問管理：發(fā)送媒體訪問管理：確認總線空閑后，開始發(fā)送過程確認總線空閑后，開始發(fā)送過程( (通通過幀間空閑應(yīng)答過幀間空閑應(yīng)答)MAC)MAC幀串行化；插入境充位幀串行化；插入境充位

18、( (位填充位填充) )；在；在丟失仲裁情況下，退出仲裁并轉(zhuǎn)入接收方式；錯誤檢測丟失仲裁情況下，退出仲裁并轉(zhuǎn)入接收方式；錯誤檢測( (監(jiān)控，格式校驗監(jiān)控，格式校驗) )；應(yīng)答校檢；確認超載條件；構(gòu)造超載；應(yīng)答校檢；確認超載條件；構(gòu)造超載幀并開始發(fā)送；構(gòu)造出錯幀并開始發(fā)送；輸出串行位流至幀并開始發(fā)送；構(gòu)造出錯幀并開始發(fā)送；輸出串行位流至物理層準(zhǔn)備發(fā)送。物理層準(zhǔn)備發(fā)送。e. e. 接收部分功能包括：接收部分功能包括：(1)(1)接收媒體訪問管理：接收媒體訪問管理：由物理層接收串行位流；解除串由物理層接收串行位流；解除串行結(jié)構(gòu)并重新構(gòu)筑幀結(jié)構(gòu)；檢測填充位行結(jié)構(gòu)并重新構(gòu)筑幀結(jié)構(gòu)；檢測填充位( (解除位

19、填充解除位填充) )；帶誤檢測帶誤檢測(CRC(CRC、格式校驗、填充規(guī)則校驗、格式校驗、填充規(guī)則校驗) )；發(fā)送應(yīng)答；發(fā)送應(yīng)答；構(gòu)造錯誤幀并開始發(fā)送；確認超載條件；重激活超載構(gòu)造錯誤幀并開始發(fā)送；確認超載條件；重激活超載幀結(jié)構(gòu)并開始發(fā)送幀結(jié)構(gòu)并開始發(fā)送(2)(2)接收數(shù)據(jù)卸裝：接收數(shù)據(jù)卸裝：由接收幀中去除由接收幀中去除MACMAC特定信息；輸出特定信息；輸出LLCLLC幀和接口控制信息至幀和接口控制信息至LLCLLC子層子層MACMAC子層幀結(jié)構(gòu)子層幀結(jié)構(gòu) CANCAN系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)在節(jié)點間發(fā)送和接收以四種不同類型的幀系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)在節(jié)點間發(fā)送和接收以四種不同類型的幀出現(xiàn)和控制，其中：出現(xiàn)和控制

20、，其中：數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀將數(shù)據(jù)由發(fā)送器傳至接收器；將數(shù)據(jù)由發(fā)送器傳至接收器；遠遠程幀程幀由節(jié)點發(fā)送，以請求發(fā)送具有相同標(biāo)識符的數(shù)據(jù)幀；由節(jié)點發(fā)送，以請求發(fā)送具有相同標(biāo)識符的數(shù)據(jù)幀；出出錯幀錯幀可由任何節(jié)點發(fā)送，以檢測總線錯誤；而可由任何節(jié)點發(fā)送，以檢測總線錯誤；而超載幀超載幀用于提用于提供先前和后續(xù)數(shù)據(jù)幀或遠程幀之間的附加延時。另外，數(shù)據(jù)供先前和后續(xù)數(shù)據(jù)幀或遠程幀之間的附加延時。另外，數(shù)據(jù)幀和遠程幀以幀間空間隔同先前幀隔開。幀和遠程幀以幀間空間隔同先前幀隔開。3 3、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀: :Data Frame“Hello everyone, heres some data

21、 labeled X, hope you like it!”遠程幀遠程幀: :Remote Frame“Hello everyone, can somebody please produce the data labeled X?”出錯幀出錯幀: :Error Frame(everyone, aloud) “OH DEAR, LETS TRY AGAIN”超載幀超載幀: :Overload Frame“Im a very busy little guy, could you please wait for a moment?”幀結(jié)構(gòu)關(guān)系幀結(jié)構(gòu)關(guān)系MACMAC子層幀結(jié)構(gòu)子層幀結(jié)構(gòu)- -數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)

22、幀數(shù)據(jù)幀用來給一個或多個接收器傳送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)幀用來給一個或多個接收器傳送數(shù)據(jù)。2.0A 112.0A 11位基本標(biāo)識位基本標(biāo)識 2.0B 112.0B 11位基本標(biāo)識位基本標(biāo)識+18+18位擴展標(biāo)位擴展標(biāo)識識MACMAC子層幀結(jié)構(gòu)子層幀結(jié)構(gòu)- -數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀 幀起始幀起始(1)(1)幀起始幀起始(SOF)(SOF)：標(biāo)志數(shù)據(jù)幀和遠程幀的起始，它由單個：標(biāo)志數(shù)據(jù)幀和遠程幀的起始，它由單個“顯顯性性”位構(gòu)成。只有當(dāng)總線為空限狀態(tài)時，才允許節(jié)點開始發(fā)位構(gòu)成。只有當(dāng)總線為空限狀態(tài)時，才允許節(jié)點開始發(fā)送，所有節(jié)點必須同步于首先開始發(fā)送節(jié)點幀起始引起的上送，所有節(jié)點必須同步于首先開始發(fā)送節(jié)點幀起始引起的上

23、升沿。升沿。IdentifierCRC FieldStart OfFrameRTRControlFieldArbitrationFieldData FieldACKSlotCRCDelimiterACKDelimiterEnd OfFrameMACMAC子層幀結(jié)構(gòu)子層幀結(jié)構(gòu)- -數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀 仲裁場仲裁場(2)(2)仲裁場仲裁場：確定報文的優(yōu)先級。：確定報文的優(yōu)先級。 2.0A2.0A仲裁場由來自仲裁場由來自LLCLLC子層的子層的1111位標(biāo)識符和位標(biāo)識符和RTR(Remote RTR(Remote Transmission Request) Transmission Request) 位構(gòu)

24、成。在位構(gòu)成。在MACMAC數(shù)據(jù)幀中，數(shù)據(jù)幀中，RTRRTR位數(shù)值為位數(shù)值為“0” (0” (顯性顯性) )。 2.0B2.0B仲裁場由來自仲裁場由來自LLCLLC子層的子層的2929位標(biāo)識符位標(biāo)識符( (包括兩個隱性位包括兩個隱性位SRRSRR和和 IDE)IDE)和和RTRRTR位構(gòu)成。在位構(gòu)成。在MACMAC數(shù)據(jù)幀中，數(shù)據(jù)幀中，RTRRTR位數(shù)值為位數(shù)值為“0” (0” (顯顯性性) )。CRC FieldStart OfFrameRTRControlFieldArbitrationFieldData FieldACKSlotCRCDelimiterACKDelimiterEnd OfF

25、rameIdentifierMACMAC子層幀結(jié)構(gòu)子層幀結(jié)構(gòu)- -數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀 控制場控制場(3)(3)控制場控制場：控制場由六位構(gòu)成，包括兩位用于未來：控制場由六位構(gòu)成，包括兩位用于未來DLCDLC擴展的擴展的保留位保留位(r0 (r0 和和r1)r1) 。接收器接收。接收器接收“0”0”和和“l(fā)”l”位作為所有組合中位作為所有組合中的保留位。在定義保留位功能前，發(fā)送器只送的保留位。在定義保留位功能前，發(fā)送器只送“0”0”位。位。4 4位位數(shù)據(jù)長度碼數(shù)據(jù)長度碼DLCDLC，說明數(shù)據(jù)場長度的字節(jié)數(shù)。，說明數(shù)據(jù)場長度的字節(jié)數(shù)。IdentifierCRC FieldStart OfFrameRTR

26、ControlFieldArbitrationFieldData FieldACKSlotCRCDelimiterACKDelimiterEnd OfFrameMACMAC子層幀結(jié)構(gòu)子層幀結(jié)構(gòu)- -數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀 控制場續(xù)控制場續(xù)MACMAC子層幀結(jié)構(gòu)子層幀結(jié)構(gòu)- -數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀 數(shù)據(jù)場數(shù)據(jù)場(4)(4)數(shù)據(jù)場數(shù)據(jù)場：MACMAC數(shù)據(jù)場與數(shù)據(jù)場與LLCLLC數(shù)據(jù)場格式相同。數(shù)據(jù)場數(shù)據(jù)場格式相同。數(shù)據(jù)場由數(shù)據(jù)幀內(nèi)被發(fā)送數(shù)據(jù)組成，它可包括由數(shù)據(jù)幀內(nèi)被發(fā)送數(shù)據(jù)組成，它可包括0-80-8個字節(jié)，每個字節(jié)，每個字節(jié)包括個字節(jié)包括8 8位。位。IdentifierCRC FieldStart OfFrame

27、RTRControlFieldArbitrationFieldData FieldACKSlotCRCDelimiterACKDelimiterEnd OfFrameMACMAC子層幀結(jié)構(gòu)子層幀結(jié)構(gòu)- -數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀 CRCCRC(5)CRC(5)CRC場：場： 包括包括CRCCRC序列，后隨序列，后隨CRCCRC界定符。用于幀校界定符。用于幀校驗的驗的CRCCRC序列由序列由CRC(BCHCRC(BCH碼碼) )驅(qū)動。為實現(xiàn)驅(qū)動。為實現(xiàn)CRCCRC計算，計算，被除的多項式定義為：其系數(shù)由幀起始、仲裁場、控被除的多項式定義為：其系數(shù)由幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場制場、數(shù)據(jù)場( (如果存在如果

28、存在) )和和1515位最低系數(shù)為位最低系數(shù)為0 0組成的解組成的解除填充的位流給定。除填充的位流給定。1 1個隱性位作界定符個隱性位作界定符 G(x) = xG(x) = x1515 + x + x14 14 + x+ x10 10 + x+ x8 8 + x+ x7 7 + x+ x4 4 + x+ x3 3 + 1+ 1IdentifierCRC FieldStart OfFrameRTRControlFieldArbitrationFieldData FieldACKSlotCRCDelimiterACKDelimiterEnd OfFrameMACMAC子層幀結(jié)構(gòu)子層幀結(jié)構(gòu)- -數(shù)據(jù)

29、幀數(shù)據(jù)幀 應(yīng)答場應(yīng)答場(6)ACK(6)ACK場：場：兩位，兩位，ACKACK隙和隙和ACKACK界定符。發(fā)送節(jié)點的界定符。發(fā)送節(jié)點的ACKACK場中，選出兩個場中，選出兩個“隱隱性性”位。在位。在ACKACK隙內(nèi)，所有接收到匹配隙內(nèi)，所有接收到匹配CRCCRC序列的節(jié)點，以序列的節(jié)點，以“顯性顯性”位改位改寫發(fā)送器的寫發(fā)送器的“隱性隱性”位送出一個應(yīng)答。位送出一個應(yīng)答。ACKACK界定符為界定符為ACKACK場的第二位，其場的第二位，其必須是必須是“隱性隱性”位，因此，位，因此，ACKACK隙被兩個隙被兩個“隱性隱性”位位(ACK(ACK界定符和界定符和CRCCRC界界定符定符) )所包圍。

30、所包圍。IdentifierCRC FieldStart OfFrameRTRControlFieldArbitrationFieldData FieldACKSlotCRCDelimiterACKDelimiterEnd OfFrameMACMAC子層幀結(jié)構(gòu)子層幀結(jié)構(gòu)- -數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀 幀結(jié)束幀結(jié)束(7)(7)幀結(jié)束幀結(jié)束：MACMAC的每個數(shù)據(jù)幀和遠程幀均由的每個數(shù)據(jù)幀和遠程幀均由7 7個個“隱性隱性”位構(gòu)成的標(biāo)志序列界定。位構(gòu)成的標(biāo)志序列界定。IdentifierCRC FieldStart OfFrameRTRControlFieldArbitrationFieldData Field

31、ACKSlotCRCDelimiterACKDelimiterEnd OfFrame CAN CAN高層協(xié)議即應(yīng)用層協(xié)議，是一種在現(xiàn)有的高層協(xié)議即應(yīng)用層協(xié)議，是一種在現(xiàn)有的CANCAN底層協(xié)底層協(xié)議（物理層和數(shù)據(jù)鏈路層）之上實現(xiàn)的協(xié)議。議（物理層和數(shù)據(jù)鏈路層）之上實現(xiàn)的協(xié)議。高層協(xié)議是在高層協(xié)議是在CANCAN規(guī)范的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的應(yīng)用層規(guī)范的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的應(yīng)用層。許多系統(tǒng)（像。許多系統(tǒng)（像汽車工汽車工業(yè)業(yè)）中，可以特別制定一個合適的應(yīng)用層，但對于許多的行）中，可以特別制定一個合適的應(yīng)用層，但對于許多的行業(yè)來說，這種方法是不經(jīng)濟的。業(yè)來說，這種方法是不經(jīng)濟的。 DeviceNetDevice

32、Net協(xié)議和協(xié)議和 CANopenCANopen協(xié)議協(xié)議是真正占領(lǐng)市場的兩個是真正占領(lǐng)市場的兩個應(yīng)用層協(xié)議。它們定位于不同市場。應(yīng)用層協(xié)議。它們定位于不同市場。DeviceNet DeviceNet 協(xié)議適合于協(xié)議適合于工廠自動化控制；工廠自動化控制； CANopen CANopen 協(xié)議適合于所有機械的嵌入式協(xié)議適合于所有機械的嵌入式網(wǎng)絡(luò)。因此，網(wǎng)絡(luò)。因此， CANOpenCANOpen協(xié)議占領(lǐng)著歐洲市場的汽車電子領(lǐng)域；協(xié)議占領(lǐng)著歐洲市場的汽車電子領(lǐng)域；而而DeviceNet DeviceNet 協(xié)議已成為美洲、亞洲地區(qū)工業(yè)控制領(lǐng)域中的協(xié)議已成為美洲、亞洲地區(qū)工業(yè)控制領(lǐng)域中的領(lǐng)導(dǎo)者。領(lǐng)導(dǎo)者。CANCAN高層協(xié)議高層協(xié)議 CAN CAN控制器采用控制器采用PHILIPSPHILIPS的的SJA1000SJA1000，可直接與，可直接與INTELINTEL的的80C5180C51核核MCUMCU或或MotorolaMotorola的的