《工業(yè)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》第5章 CAN總線-李中偉

1、哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 工業(yè)工業(yè)通信與通信與網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)技術(shù)主講教師：李中偉主講教師：李中偉 佟為明佟為明聯(lián)系電話：聯(lián)系電話E-mail：課程郵箱：課程郵箱：，密碼：，密碼：fieldbus2015第第5章章 CAN總線總線1 概述概述2 CAN 節(jié)點(diǎn)的分層結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的分層結(jié)構(gòu)3 CAN物理層物理層4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型5 錯(cuò)誤類型和界定錯(cuò)誤類型和界定6 其他問(wèn)題其他問(wèn)題7. 獨(dú)立獨(dú)立CAN控制器控制器SJA10008 CAN控制器接口控制器接口PCA82C2509 CAN總線在電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用總線在電能質(zhì)量監(jiān)

2、測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 1 概述概述 uCAN（Controller Area Network，控制器局域，控制器局域網(wǎng)）是網(wǎng)）是20世紀(jì)世紀(jì)80年代（年代（1983）德國(guó)）德國(guó)Bosch（博世）（博世）公司為解決眾多的測(cè)量控制部件之間的數(shù)據(jù)交公司為解決眾多的測(cè)量控制部件之間的數(shù)據(jù)交換問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信總線。換問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信總線。 uCAN已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO11898和和ISO11519。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 第第5章章 CAN總線總線哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大

3、網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 1 概述概述CAN的發(fā)展歷程：的發(fā)展歷程：哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 u以以CiA推出的推出的CAN Specification 2.0為底層為底層的高層協(xié)議有：的高層協(xié)議有：CAN KingdomDeviceNetCANopenSAE J1939SDS1 概述概述哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 1 概述概述 uCAN在汽車電子系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，已成為世界汽車在汽車電子系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，已成為世界汽車制造業(yè)的主體行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，代表著汽車電子控制網(wǎng)絡(luò)的主流發(fā)制造業(yè)的主體行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，代表著汽車電子控制網(wǎng)絡(luò)的主流發(fā)展趨

4、勢(shì)。展趨勢(shì)。u 世界上一些著名的汽車制造廠商都已采用世界上一些著名的汽車制造廠商都已采用CAN總線來(lái)實(shí)總線來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測(cè)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。如現(xiàn)汽車內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測(cè)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。如BENZ（奔馳）、（奔馳）、BMW（寶馬）、（寶馬）、PORSCHE（保時(shí)捷）、（保時(shí)捷）、ROLIS-ROYCE（勞斯萊斯）、（勞斯萊斯）、JAGUAR（美洲豹）和（美洲豹）和MAZDA（馬自達(dá)）等都。（馬自達(dá)）等都。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 1 概述概述uCAN與其他現(xiàn)場(chǎng)總線相比，具有突出的可靠與其他現(xiàn)場(chǎng)總線相比，具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性，

5、其技術(shù)特點(diǎn)如下：性、實(shí)時(shí)性和靈活性，其技術(shù)特點(diǎn)如下： (1)CAN從本質(zhì)上講是一種從本質(zhì)上講是一種多主多主或或?qū)Φ葘?duì)等網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點(diǎn)均可主動(dòng)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點(diǎn)均可主動(dòng)發(fā)送報(bào)文報(bào)文 。 (2)廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對(duì)通廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；通過(guò)報(bào)文過(guò)濾，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；通過(guò)報(bào)文過(guò)濾，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、多點(diǎn)播送（傳送）、廣播等幾種數(shù)據(jù)對(duì)點(diǎn)、多點(diǎn)播送（傳送）、廣播等幾種數(shù)據(jù)傳送方式。傳送方式。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 1 概述概述(3)采用采用短幀短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時(shí)間短，受干擾概率低。結(jié)構(gòu)，傳輸時(shí)間短，受干擾概率

6、低。(4)具有多種檢錯(cuò)措施及相應(yīng)的處理功能，檢錯(cuò)效具有多種檢錯(cuò)措施及相應(yīng)的處理功能，檢錯(cuò)效果極好，處理功能很強(qiáng)，保證了通信的高可靠性。果極好，處理功能很強(qiáng)，保證了通信的高可靠性。位錯(cuò)誤和位填充錯(cuò)誤檢測(cè)、位錯(cuò)誤和位填充錯(cuò)誤檢測(cè)、CRC校驗(yàn)、報(bào)文格式校驗(yàn)、報(bào)文格式檢查和應(yīng)答錯(cuò)誤檢測(cè)及相應(yīng)的錯(cuò)誤處理。檢查和應(yīng)答錯(cuò)誤檢測(cè)及相應(yīng)的錯(cuò)誤處理。 (5)通信介質(zhì)（媒體）可為雙絞線、同軸電纜或光通信介質(zhì)（媒體）可為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。纖，選擇靈活。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 1 概述概述(6)總線長(zhǎng)度可達(dá)總線長(zhǎng)度可達(dá)10km（速率為（速率為5kbps及其及其以下）；

7、網(wǎng)絡(luò)速度可達(dá)以下）；網(wǎng)絡(luò)速度可達(dá)1Mbps（總線長(zhǎng)度為（總線長(zhǎng)度為40m及其以下）。及其以下）。(7)網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)數(shù)主要取決于總線驅(qū)動(dòng)電網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)數(shù)主要取決于總線驅(qū)動(dòng)電路，目前可達(dá)路，目前可達(dá)110個(gè)個(gè)；標(biāo)準(zhǔn)格式的報(bào)文標(biāo)識(shí)符；標(biāo)準(zhǔn)格式的報(bào)文標(biāo)識(shí)符可達(dá)可達(dá)2032個(gè)，而擴(kuò)展格式的報(bào)文標(biāo)識(shí)符的個(gè)個(gè)，而擴(kuò)展格式的報(bào)文標(biāo)識(shí)符的個(gè)數(shù)幾乎不受限制。數(shù)幾乎不受限制。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 1 概述概述(8)通過(guò)報(bào)文標(biāo)識(shí)符來(lái)定義節(jié)點(diǎn)報(bào)文的優(yōu)先級(jí)。對(duì)通過(guò)報(bào)文標(biāo)識(shí)符來(lái)定義節(jié)點(diǎn)報(bào)文的優(yōu)先級(jí)。對(duì)于實(shí)時(shí)性要求不同的節(jié)點(diǎn)報(bào)文，可定義不同級(jí)別的于實(shí)時(shí)性要求不同的節(jié)點(diǎn)報(bào)文，可定義不同級(jí)別

8、的優(yōu)先級(jí)，從而保證高優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)報(bào)文得到優(yōu)先發(fā)優(yōu)先級(jí)，從而保證高優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)報(bào)文得到優(yōu)先發(fā)送。送。 (9)采用采用非破壞性逐位仲裁機(jī)制非破壞性逐位仲裁機(jī)制來(lái)解決總線訪問(wèn)沖來(lái)解決總線訪問(wèn)沖突。通過(guò)采用這種機(jī)制，即使在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很重時(shí)，突。通過(guò)采用這種機(jī)制，即使在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很重時(shí)，也不會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓現(xiàn)象。也不會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓現(xiàn)象。(10)發(fā)生嚴(yán)重錯(cuò)誤的節(jié)點(diǎn)具有自動(dòng)關(guān)閉輸出的功能，發(fā)生嚴(yán)重錯(cuò)誤的節(jié)點(diǎn)具有自動(dòng)關(guān)閉輸出的功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的通信能夠繼續(xù)進(jìn)行。以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的通信能夠繼續(xù)進(jìn)行。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 1 概述概述uCAN最初雖然是為汽車的監(jiān)測(cè)、控制最

9、初雖然是為汽車的監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的，但由于它在性能、可靠系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的，但由于它在性能、可靠性等方面的突出優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于性等方面的突出優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航天、電力、石化、冶金、紡織、造紙、航天、電力、石化、冶金、紡織、造紙、倉(cāng)儲(chǔ)等行業(yè)。如在自動(dòng)化儀表、智能傳倉(cāng)儲(chǔ)等行業(yè)。如在自動(dòng)化儀表、智能傳感器、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械、機(jī)器人、感器、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械、機(jī)器人、樓宇自動(dòng)化裝置、火車、輪船等元件、樓宇自動(dòng)化裝置、火車、輪船等元件、設(shè)備、設(shè)施中，設(shè)備、設(shè)施中，CAN總線都得到了良好總線都得到了良好的應(yīng)用。的應(yīng)用。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 2 CAN 節(jié)點(diǎn)的分

10、層結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的分層結(jié)構(gòu)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 3 CAN物理層物理層u3.1 CAN總線典型電平總線典型電平哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 顯性顯性電平（電平（Dominant）：邏輯）：邏輯“0”隱性隱性電平（電平（Recessive）：邏輯）：邏輯“1”ISO 11898中規(guī)定：中規(guī)定：在隱性狀態(tài)下：在隱性狀態(tài)下：VCAN-H=VCAN-L=2.5V，Vdiff=0V在顯性狀態(tài)下：在顯性狀態(tài)下：VCAN-H=3.5V，VCAN-L=1.5V，Vdiff=2V3.1 總線典型電平總線典型電平哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣

11、智能化研究所 3.1 總線典型電平總線典型電平哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 3.1 總線典型電平總線典型電平哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 3.1 總線典型電平總線典型電平哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 3.2 CAN接插件管腳分配接插件管腳分配哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 3.3 CAN總線終端電阻總線終端電阻u120 10%，ISO 11898哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 3.4 CAN總線使用的編碼總線使用的編碼uNRZ編碼（非歸零編碼），采用位填充規(guī)則

12、編編碼（非歸零編碼），采用位填充規(guī)則編碼（無(wú)論何時(shí)，當(dāng)發(fā)送器在將被發(fā)送的位流中檢碼（無(wú)論何時(shí)，當(dāng)發(fā)送器在將被發(fā)送的位流中檢測(cè)到數(shù)值相同的測(cè)到數(shù)值相同的5個(gè)連續(xù)位時(shí)，會(huì)自動(dòng)地在實(shí)際個(gè)連續(xù)位時(shí)，會(huì)自動(dòng)地在實(shí)際的發(fā)送位流中插入一個(gè)補(bǔ)碼位）。的發(fā)送位流中插入一個(gè)補(bǔ)碼位）。3.5 CAN總線的位速率總線的位速率u5k1M（bps）3.6 CAN總線長(zhǎng)度總線長(zhǎng)度u40m10km哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 uCAN總線位速率與總線長(zhǎng)度的關(guān)系：總線位速率與總線長(zhǎng)度的關(guān)系：哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 主要影響因素：主要影響

13、因素：u（1）CAN總線要求發(fā)送器在發(fā)送每一總線要求發(fā)送器在發(fā)送每一位的同時(shí)，都要監(jiān)視總線電平，用以確定位的同時(shí)，都要監(jiān)視總線電平，用以確定是否發(fā)送器競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送權(quán)失敗，是否總線發(fā)是否發(fā)送器競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送權(quán)失敗，是否總線發(fā)生了位錯(cuò)誤，是否獲得了應(yīng)答；生了位錯(cuò)誤，是否獲得了應(yīng)答；u（2）為實(shí)現(xiàn)（）為實(shí)現(xiàn)（1）中的目的，要考慮傳）中的目的，要考慮傳播延時(shí)的影響。銅導(dǎo)線中，電信號(hào)的傳播播延時(shí)的影響。銅導(dǎo)線中，電信號(hào)的傳播速度是光速的速度是光速的2/3；u（3）還要考慮發(fā)送器延時(shí)、接收器延時(shí)，）還要考慮發(fā)送器延時(shí)、接收器延時(shí)，以及可靠采樣的要求。以及可靠采樣的要求。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 3.7 CAN總

14、線的位定時(shí)總線的位定時(shí)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 同步段同步段用于使總線上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)同用于使總線上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)同步。期望有一個(gè)跳變沿位于此段內(nèi)。步。期望有一個(gè)跳變沿位于此段內(nèi)。傳播段傳播段用于補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的物理延時(shí)。用于補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的物理延時(shí)。它是信號(hào)在總線上傳播時(shí)間的兩倍與輸入它是信號(hào)在總線上傳播時(shí)間的兩倍與輸入比較器延時(shí)和輸出驅(qū)動(dòng)器延時(shí)之和。比較器延時(shí)和輸出驅(qū)動(dòng)器延時(shí)之和。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 3.7 CAN總線的位定時(shí)總線的位定時(shí)相位緩沖段相位緩沖段1和相位緩沖段和相位緩沖段2用于補(bǔ)償沿用于補(bǔ)償沿的相位誤差，使總線上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)

15、同步。通過(guò)的相位誤差，使總線上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)同步。通過(guò)重同步，這重同步，這2個(gè)時(shí)間段可被延長(zhǎng)或縮短。個(gè)時(shí)間段可被延長(zhǎng)或縮短。采樣點(diǎn)采樣點(diǎn)是這樣一個(gè)時(shí)刻，在此時(shí)刻上，是這樣一個(gè)時(shí)刻，在此時(shí)刻上，總線電平被讀，并被理解為其自身位的數(shù)值。總線電平被讀，并被理解為其自身位的數(shù)值。它位于相位緩沖段它位于相位緩沖段1的終點(diǎn)。的終點(diǎn)。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 3.7 CAN總線的位定時(shí)總線的位定時(shí)信息處理時(shí)間信息處理時(shí)間是由采樣點(diǎn)開(kāi)始、為計(jì)算是由采樣點(diǎn)開(kāi)始、為計(jì)算后續(xù)位電平而保留的時(shí)間段。后續(xù)位電平而保留的時(shí)間段。時(shí)間份額時(shí)間份額是由振蕩器周期派生出的一個(gè)是由振蕩器周期派生出的

16、一個(gè)固定時(shí)間單元。固定時(shí)間單元。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 3.7 CAN總線的位定時(shí)總線的位定時(shí)u同步段：同步段：1個(gè)時(shí)間份額；個(gè)時(shí)間份額；u傳播段：傳播段：18個(gè)時(shí)間份額；個(gè)時(shí)間份額；u相位緩沖段相位緩沖段1：18個(gè)時(shí)間份額；個(gè)時(shí)間份額；u相位緩沖段相位緩沖段2：相位緩沖段：相位緩沖段1和信息處理和信息處理時(shí)間的最大值；時(shí)間的最大值；u信息處理時(shí)間：信息處理時(shí)間：2個(gè)時(shí)間份額；個(gè)時(shí)間份額；u時(shí)間份額總數(shù)：時(shí)間份額總數(shù)：825。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 3.7 CAN總線的位定時(shí)總線的位定時(shí)u由于各個(gè)由于各個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)所使用的振蕩

17、器頻率不節(jié)點(diǎn)所使用的振蕩器頻率不可能都是精確的理想值，一般都與其存在著可能都是精確的理想值，一般都與其存在著一定的誤差，使得發(fā)送器與接收器各自對(duì)位一定的誤差，使得發(fā)送器與接收器各自對(duì)位時(shí)間的理解實(shí)際上存在差異。又由于時(shí)間的理解實(shí)際上存在差異。又由于CAN總總線使用了線使用了NRZ編碼，若沒(méi)有一定的位定時(shí)機(jī)編碼，若沒(méi)有一定的位定時(shí)機(jī)制，隨著累積誤差的增大，終歸會(huì)使接收器制，隨著累積誤差的增大，終歸會(huì)使接收器錯(cuò)誤地采樣到總線上的其它位上。錯(cuò)誤地采樣到總線上的其它位上。u硬同步與重同步就是用于準(zhǔn)確位定時(shí)的保硬同步與重同步就是用于準(zhǔn)確位定時(shí)的保障機(jī)制。障機(jī)制。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電

18、氣智能化研究所 3.8 CAN總線的位同步總線的位同步u硬同步：只發(fā)生在幀起始的位置。硬同步后，硬同步：只發(fā)生在幀起始的位置。硬同步后，內(nèi)部位時(shí)間從同步段重新開(kāi)始。因而，硬同步內(nèi)部位時(shí)間從同步段重新開(kāi)始。因而，硬同步強(qiáng)迫引起硬同步的沿處于重新開(kāi)始的位時(shí)間同強(qiáng)迫引起硬同步的沿處于重新開(kāi)始的位時(shí)間同步段之內(nèi)。步段之內(nèi)。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 u重同步：發(fā)生在幀內(nèi)。通過(guò)在每個(gè)時(shí)間段采重同步：發(fā)生在幀內(nèi)。通過(guò)在每個(gè)時(shí)間段采樣總線，并與前一個(gè)采樣點(diǎn)處的總線電平做比樣總線，并與前一個(gè)采樣點(diǎn)處的總線電平做比較，可以檢測(cè)到跳變沿。如果跳變沿發(fā)生在同較，可以檢測(cè)到跳變沿。如果跳

19、變沿發(fā)生在同步段內(nèi)，則認(rèn)為接收節(jié)點(diǎn)與發(fā)送節(jié)點(diǎn)是同步的；步段內(nèi)，則認(rèn)為接收節(jié)點(diǎn)與發(fā)送節(jié)點(diǎn)是同步的；否則說(shuō)明二者不同步，需要進(jìn)行重同步。否則說(shuō)明二者不同步，需要進(jìn)行重同步。u重同步的目的是通過(guò)延長(zhǎng)相位緩沖段重同步的目的是通過(guò)延長(zhǎng)相位緩沖段1或縮或縮減相位緩沖段減相位緩沖段2來(lái)控制跳變沿和采樣點(diǎn)之間的來(lái)控制跳變沿和采樣點(diǎn)之間的距離，以補(bǔ)償振蕩器誤差。距離，以補(bǔ)償振蕩器誤差。CAN2.0規(guī)范規(guī)定：規(guī)范規(guī)定：只有隱性電平到顯性電平的跳變沿才用于重同只有隱性電平到顯性電平的跳變沿才用于重同步。步。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 u沿相位誤差沿相位誤差e：由沿相對(duì)于當(dāng)前同步段的位：

20、由沿相對(duì)于當(dāng)前同步段的位置給定，計(jì)為時(shí)間份額的整數(shù)倍。如果沿出現(xiàn)置給定，計(jì)為時(shí)間份額的整數(shù)倍。如果沿出現(xiàn)在當(dāng)前同步段之前，在當(dāng)前同步段之前，e被計(jì)為負(fù)，如果沿出現(xiàn)被計(jì)為負(fù)，如果沿出現(xiàn)在當(dāng)前同步段之后，在當(dāng)前同步段之后，e被計(jì)為正。被計(jì)為正。u重同步跳轉(zhuǎn)寬度（重同步跳轉(zhuǎn)寬度（SJW）用于設(shè)定相位緩）用于設(shè)定相位緩沖段延長(zhǎng)或縮短的上限，應(yīng)被編程為沖段延長(zhǎng)或縮短的上限，應(yīng)被編程為14個(gè)時(shí)個(gè)時(shí)間份額，并且不能長(zhǎng)于任何一個(gè)相位緩沖段長(zhǎng)間份額，并且不能長(zhǎng)于任何一個(gè)相位緩沖段長(zhǎng)度。度。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 重同步規(guī)則：重同步規(guī)則：u當(dāng)當(dāng)e0時(shí)，相位緩沖段時(shí)，相位緩沖段1要延長(zhǎng)。如果要延長(zhǎng)。如果eSJ

21、W，相位緩沖段，相位緩沖段1要延長(zhǎng)要延長(zhǎng)e，否則延長(zhǎng)，否則延長(zhǎng)SJW；u當(dāng)當(dāng)e0時(shí)，相位緩沖段時(shí)，相位緩沖段2要縮減。如果要縮減。如果eSJW，相位緩沖段，相位緩沖段1要縮減要縮減e，否則縮減，否則縮減SJW；u當(dāng)當(dāng)eSJW，重同步不能充分補(bǔ)，重同步不能充分補(bǔ)償償e，誤差（，誤差（e-SJW）仍然存在。）仍然存在。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 (a)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部時(shí)間序列(以時(shí)間份額 tq 為周期)SYPRPS1PS2SYPRPS1PS2采樣點(diǎn)采樣點(diǎn)第1位位時(shí)間第2位位時(shí)間(b)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部位時(shí)間01第1位(幀起始)第2位t1t2(c)總線位流位時(shí)間同步規(guī)則同步規(guī)則 (Sy

22、nchronization Rules)：在一個(gè)位時(shí)間內(nèi)僅允許一種同步。在一個(gè)位時(shí)間內(nèi)僅允許一種同步。只要在先前采樣點(diǎn)上檢測(cè)到的數(shù)值與一個(gè)沿過(guò)只要在先前采樣點(diǎn)上檢測(cè)到的數(shù)值與一個(gè)沿過(guò)后立即得到的總線數(shù)值不同，則該沿將被用于同后立即得到的總線數(shù)值不同，則該沿將被用于同步。步。在總線空閑期間，無(wú)論何時(shí)當(dāng)存在一個(gè)在總線空閑期間，無(wú)論何時(shí)當(dāng)存在一個(gè)“隱性隱性”至至“顯性顯性”的跳變沿，則執(zhí)行一次硬同步。的跳變沿，則執(zhí)行一次硬同步。所有履行規(guī)則和的其它所有履行規(guī)則和的其它“隱性隱性”至至“顯性顯性”的跳變沿都將被用于重同步。的跳變沿都將被用于重同步。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研

23、究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型u接收器接收器/發(fā)送器發(fā)送器發(fā)出一個(gè)報(bào)文的單元稱為該報(bào)文的發(fā)送器。發(fā)出一個(gè)報(bào)文的單元稱為該報(bào)文的發(fā)送器。若一個(gè)單元不是某個(gè)報(bào)文的發(fā)送器，并且若一個(gè)單元不是某個(gè)報(bào)文的發(fā)送器，并且總線不處于空閑狀態(tài)，則稱該單元為該報(bào)總線不處于空閑狀態(tài)，則稱該單元為該報(bào)文的接收器。文的接收器。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型u報(bào)文的有效性報(bào)文的有效性對(duì)于發(fā)送器而言，如果直到對(duì)于發(fā)送器而言，如果直到“幀結(jié)束幀結(jié)束”終結(jié)一終結(jié)一直未出錯(cuò)，則報(bào)文有效。直未出錯(cuò)，則報(bào)文有效。對(duì)于接收器而言，如果直到最后（除對(duì)于

24、接收器而言，如果直到最后（除“幀結(jié)束幀結(jié)束”的那一位）一直未出錯(cuò)，則報(bào)文有效。的那一位）一直未出錯(cuò)，則報(bào)文有效。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型u位流編碼位流編碼 構(gòu)成一幀的構(gòu)成一幀的幀起始、仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)、數(shù)據(jù)場(chǎng)和幀起始、仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)、數(shù)據(jù)場(chǎng)和CRC序列序列均借助位均借助位填充規(guī)則進(jìn)行編碼。無(wú)論何時(shí)，當(dāng)發(fā)送器在將被發(fā)送的位流中檢測(cè)填充規(guī)則進(jìn)行編碼。無(wú)論何時(shí)，當(dāng)發(fā)送器在將被發(fā)送的位流中檢測(cè)到數(shù)值相同的到數(shù)值相同的5個(gè)連續(xù)位時(shí)，會(huì)自動(dòng)地在實(shí)際的發(fā)送位流中插入一個(gè)個(gè)連續(xù)位時(shí)，會(huì)自動(dòng)地在實(shí)際的發(fā)送位流中插入一個(gè)補(bǔ)碼位。數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程

25、幀的其余位場(chǎng)（補(bǔ)碼位。數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀的其余位場(chǎng)（CRC界定符，應(yīng)答場(chǎng)和幀結(jié)界定符，應(yīng)答場(chǎng)和幀結(jié)束）具有固定格式，不進(jìn)行填充。錯(cuò)誤幀和超載幀同樣具有固定格束）具有固定格式，不進(jìn)行填充。錯(cuò)誤幀和超載幀同樣具有固定格式，并且不用位填充規(guī)則編碼。式，并且不用位填充規(guī)則編碼。 報(bào)文中的位流按照非歸零碼規(guī)則編碼，在一個(gè)完整的位時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)報(bào)文中的位流按照非歸零碼規(guī)則編碼，在一個(gè)完整的位時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生的位電平要么是生的位電平要么是“顯性顯性”，要么是，要么是“隱性隱性”。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型u幀類型幀類型數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀攜帶數(shù)據(jù)由發(fā)送器

26、至接收器；攜帶數(shù)據(jù)由發(fā)送器至接收器；遠(yuǎn)程幀遠(yuǎn)程幀通過(guò)總線單元發(fā)送，以請(qǐng)求發(fā)送具通過(guò)總線單元發(fā)送，以請(qǐng)求發(fā)送具有相同標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀；有相同標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀；錯(cuò)誤幀錯(cuò)誤幀由檢測(cè)到總線錯(cuò)誤的任何單元發(fā)送；由檢測(cè)到總線錯(cuò)誤的任何單元發(fā)送；超載幀超載幀用于提供當(dāng)前的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀或用于提供當(dāng)前的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀之間的附加延遲。遠(yuǎn)程幀之間的附加延遲。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型u數(shù)據(jù)幀由數(shù)據(jù)幀由7個(gè)不同的位場(chǎng)個(gè)不同的位場(chǎng)(Bit Frame)組成：組成：幀起始幀起始(Start of Frame) 仲裁場(chǎng)仲裁場(chǎng)(Arbitration Field) 控制場(chǎng)控

27、制場(chǎng)(Control Field) 數(shù)據(jù)場(chǎng)數(shù)據(jù)場(chǎng)(Data Field)CRC場(chǎng)場(chǎng)(CRC Field) 應(yīng)答場(chǎng)應(yīng)答場(chǎng)(ACK Field)幀結(jié)束幀結(jié)束(End of Field) 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型幀起始幀起始 (SOFStart Of Frame) 標(biāo)志數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的起始，它僅由一個(gè)標(biāo)志數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的起始，它僅由一個(gè)“顯性顯性”位構(gòu)成。位構(gòu)成。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文

28、傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型仲裁場(chǎng)仲裁場(chǎng) 由標(biāo)識(shí)符和遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求（由標(biāo)識(shí)符和遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求（RTR）位組成。）位組成。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 幀間空間 控制場(chǎng) 幀起始 仲裁場(chǎng) 標(biāo)識(shí)符 RTR位 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符(Identifier)的長(zhǎng)度為的長(zhǎng)度為11位。這些位以位。這些位以ID-10至至ID-0的順序發(fā)送，最低位為的順序發(fā)送，最低位為ID-0，其中，其中最高最高7位（位（ID-10 ID-4）必須不是全）必須不是全“隱性隱性”。RTR位（位（Remote Transmission Request Bit）在數(shù)據(jù)幀中，

29、必須是在數(shù)據(jù)幀中，必須是“顯性顯性”的，而在遠(yuǎn)程幀的，而在遠(yuǎn)程幀中，中，RTR位必須是位必須是“隱性隱性”的。的。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型控制場(chǎng)控制場(chǎng) 由由6位組成，包括兩個(gè)用于將來(lái)擴(kuò)展的保留位位組成，包括兩個(gè)用于將來(lái)擴(kuò)展的保留位和和4位數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼。位數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 表表 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼中數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)目編碼數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼中數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)目編碼 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類

30、型數(shù)據(jù)場(chǎng)數(shù)據(jù)場(chǎng) 由數(shù)據(jù)幀中被發(fā)送的數(shù)據(jù)組成，它可包括由數(shù)據(jù)幀中被發(fā)送的數(shù)據(jù)組成，它可包括0至至8個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)包括個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)包括8位，其中首先發(fā)位，其中首先發(fā)送最高有效位。送最高有效位。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型CRC場(chǎng)場(chǎng) 包括包括CRC序列、序列、CRC界定符。界定符。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型CRC場(chǎng)場(chǎng) 參加參加CRC校驗(yàn)的位場(chǎng)包括校驗(yàn)的位場(chǎng)包括幀起始、仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)、幀起始、仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)、數(shù)據(jù)場(chǎng)數(shù)據(jù)場(chǎng)（假若存在）在內(nèi)的無(wú)填充位流。（

31、假若存在）在內(nèi)的無(wú)填充位流。 CRC序列后隨序列后隨CRC界定符，它只包括一個(gè)界定符，它只包括一個(gè)“隱性隱性”位。位。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型應(yīng)答場(chǎng)應(yīng)答場(chǎng) 為兩位長(zhǎng)度，包括應(yīng)答間隙和應(yīng)答界定符。為兩位長(zhǎng)度，包括應(yīng)答間隙和應(yīng)答界定符。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型應(yīng)答場(chǎng)應(yīng)答場(chǎng)u在應(yīng)答場(chǎng)中發(fā)送站送出兩個(gè)在應(yīng)答場(chǎng)中發(fā)送站送出兩個(gè)“隱性隱性”位。一個(gè)正確地位。一個(gè)正確地接收到有效報(bào)文的接收器，在應(yīng)答間隙期間，通過(guò)傳送接收到有效報(bào)文的接收器，在應(yīng)答間隙期間，通

32、過(guò)傳送一個(gè)一個(gè)“顯性顯性”位將此信息報(bào)告給發(fā)送器（接收器發(fā)送位將此信息報(bào)告給發(fā)送器（接收器發(fā)送“應(yīng)答應(yīng)答”）。所有接收到匹配）。所有接收到匹配CRC序列的站，在應(yīng)答序列的站，在應(yīng)答間隙期間通過(guò)把間隙期間通過(guò)把“顯性顯性”位寫入發(fā)送器的位寫入發(fā)送器的“隱性隱性”位來(lái)位來(lái)報(bào)告此信息。報(bào)告此信息。u應(yīng)答界定符是應(yīng)答場(chǎng)的第二位，并且必須是應(yīng)答界定符是應(yīng)答場(chǎng)的第二位，并且必須是“隱性隱性”位。因此，應(yīng)答間隙被兩個(gè)位。因此，應(yīng)答間隙被兩個(gè)“隱性隱性”位（位（CRC界定符界定符和應(yīng)答界定符）包圍。和應(yīng)答界定符）包圍。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其

33、幀類型幀結(jié)束幀結(jié)束 每個(gè)數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀均是由每個(gè)數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀均是由7個(gè)個(gè)“隱性隱性”位位組成的標(biāo)志序列界定的。組成的標(biāo)志序列界定的。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型 遠(yuǎn)程幀由遠(yuǎn)程幀由6個(gè)不同的位場(chǎng)組成：幀起始、仲裁個(gè)不同的位場(chǎng)組成：幀起始、仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)、場(chǎng)、控制場(chǎng)、CRC場(chǎng)、應(yīng)答場(chǎng)和幀結(jié)束。場(chǎng)、應(yīng)答場(chǎng)和幀結(jié)束。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 錯(cuò)誤幀由兩個(gè)不同場(chǎng)組成：來(lái)自各站的錯(cuò)誤錯(cuò)誤幀由兩個(gè)不同場(chǎng)組成：來(lái)自各站的錯(cuò)誤標(biāo)志標(biāo)志(Error Flage)；錯(cuò)誤界定符；錯(cuò)誤界定符(Error Delim

34、iter)。 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型錯(cuò)誤標(biāo)志具有兩種形式：錯(cuò)誤標(biāo)志具有兩種形式： 激活錯(cuò)誤標(biāo)志激活錯(cuò)誤標(biāo)志(Active Error Flag)：由：由6個(gè)個(gè)連續(xù)的連續(xù)的“顯性顯性”位組成；位組成； 認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志（認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志（Passive Error Flag）：由）：由6個(gè)連續(xù)的個(gè)連續(xù)的“隱性隱性”位組成，除非它被來(lái)自其位組成，除非它被來(lái)自其它節(jié)點(diǎn)的它節(jié)點(diǎn)的“顯性顯性”位改寫。位改寫。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及

35、其幀類型一個(gè)檢測(cè)到錯(cuò)誤狀態(tài)的一個(gè)檢測(cè)到錯(cuò)誤狀態(tài)的“錯(cuò)誤激活錯(cuò)誤激活”站通過(guò)站通過(guò)發(fā)送一個(gè)激活錯(cuò)誤標(biāo)志來(lái)標(biāo)注該錯(cuò)誤。這一發(fā)送一個(gè)激活錯(cuò)誤標(biāo)志來(lái)標(biāo)注該錯(cuò)誤。這一錯(cuò)誤標(biāo)志形式違背適用于由幀起始至錯(cuò)誤標(biāo)志形式違背適用于由幀起始至CRC界界定符的所有場(chǎng)的位填充規(guī)則，或者破壞了應(yīng)定符的所有場(chǎng)的位填充規(guī)則，或者破壞了應(yīng)答場(chǎng)或幀結(jié)束場(chǎng)的固定形式。因而，所有其答場(chǎng)或幀結(jié)束場(chǎng)的固定形式。因而，所有其它站將檢測(cè)到錯(cuò)誤狀態(tài)，并且由它們的部件它站將檢測(cè)到錯(cuò)誤狀態(tài)，并且由它們的部件開(kāi)始發(fā)送錯(cuò)誤標(biāo)志。開(kāi)始發(fā)送錯(cuò)誤標(biāo)志。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型這樣，

36、在總線上實(shí)際被監(jiān)視到的這樣，在總線上實(shí)際被監(jiān)視到的“顯性顯性”位序列位序列是由各個(gè)單獨(dú)站發(fā)送的不同錯(cuò)誤標(biāo)志疊加而形成的。是由各個(gè)單獨(dú)站發(fā)送的不同錯(cuò)誤標(biāo)志疊加而形成的。該序列的總長(zhǎng)度在最小值該序列的總長(zhǎng)度在最小值6位和最大值位和最大值12位之間變化。位之間變化。一個(gè)檢測(cè)到錯(cuò)誤狀態(tài)的一個(gè)檢測(cè)到錯(cuò)誤狀態(tài)的“錯(cuò)誤認(rèn)可錯(cuò)誤認(rèn)可”站通過(guò)發(fā)送站通過(guò)發(fā)送一個(gè)認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志來(lái)試圖標(biāo)注該錯(cuò)誤。該一個(gè)認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志來(lái)試圖標(biāo)注該錯(cuò)誤。該“錯(cuò)誤認(rèn)錯(cuò)誤認(rèn)可可”站以認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志的開(kāi)始為起點(diǎn)等待站以認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志的開(kāi)始為起點(diǎn)等待6個(gè)相同極個(gè)相同極性的連續(xù)位。當(dāng)檢測(cè)到性的連續(xù)位。當(dāng)檢測(cè)到6個(gè)相同位后，認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志個(gè)相同位后，認(rèn)可錯(cuò)誤

37、標(biāo)志即告完成。即告完成。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型錯(cuò)誤界定符包括錯(cuò)誤界定符包括8個(gè)個(gè)“隱性隱性”位。錯(cuò)誤標(biāo)志位。錯(cuò)誤標(biāo)志發(fā)送后，每個(gè)站都送出發(fā)送后，每個(gè)站都送出“隱性隱性”位并監(jiān)視總位并監(jiān)視總線，直至檢測(cè)到一個(gè)線，直至檢測(cè)到一個(gè)“隱性隱性”位。此后，開(kāi)位。此后，開(kāi)始發(fā)送剩余的始發(fā)送剩余的7個(gè)個(gè)“隱性隱性”位。位。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型超載幀包括兩個(gè)位場(chǎng)：超載標(biāo)志和超載界定符。存在兩種導(dǎo)致超載幀包括兩個(gè)位場(chǎng)：超載標(biāo)志和超載界定符。存在兩種導(dǎo)致發(fā)送超載

38、標(biāo)志的超載條件：一個(gè)是接收器的內(nèi)部條件，接收器要發(fā)送超載標(biāo)志的超載條件：一個(gè)是接收器的內(nèi)部條件，接收器要求下一個(gè)數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀的延遲；另一個(gè)是在間歇場(chǎng)（幀間空間）求下一個(gè)數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀的延遲；另一個(gè)是在間歇場(chǎng)（幀間空間）檢測(cè)到檢測(cè)到“顯性顯性”位。位。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型由前一個(gè)超載條件引起的超載幀起點(diǎn)，僅允許由前一個(gè)超載條件引起的超載幀起點(diǎn)，僅允許在期望間歇場(chǎng)（幀間空間）的第一位時(shí)間開(kāi)始，在期望間歇場(chǎng)（幀間空間）的第一位時(shí)間開(kāi)始，而由后一個(gè)超載條件引起的超載幀在檢測(cè)到而由后一個(gè)超載條件引起的超載幀在檢測(cè)到“顯顯性

39、性”位后開(kāi)始發(fā)送第一位。最多可產(chǎn)生位后開(kāi)始發(fā)送第一位。最多可產(chǎn)生2個(gè)超載個(gè)超載幀用于延遲下一個(gè)數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀。幀用于延遲下一個(gè)數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型超載標(biāo)志超載標(biāo)志(Overload Flage)由由6個(gè)個(gè)“顯性顯性”位組位組成。全部形式對(duì)應(yīng)于激活錯(cuò)誤標(biāo)志形式。超載成。全部形式對(duì)應(yīng)于激活錯(cuò)誤標(biāo)志形式。超載標(biāo)志形式破壞了間歇場(chǎng)的固定形式。因而，所標(biāo)志形式破壞了間歇場(chǎng)的固定形式。因而，所有其它站都將檢測(cè)到一個(gè)超載條件，并且由它有其它站都將檢測(cè)到一個(gè)超載條件，并且由它們的部件開(kāi)始發(fā)送超載標(biāo)志。們的部件開(kāi)始發(fā)

40、送超載標(biāo)志。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型超載界定符超載界定符(Overload Delimiter)由由8個(gè)個(gè)“隱性隱性”位組成。超載界定符與錯(cuò)誤界定符具有相同的位組成。超載界定符與錯(cuò)誤界定符具有相同的形式。發(fā)送超載標(biāo)志后，站監(jiān)視總線直至檢測(cè)形式。發(fā)送超載標(biāo)志后，站監(jiān)視總線直至檢測(cè)到由到由“顯性顯性”到到“隱性隱性”位的發(fā)送。在此時(shí)刻，位的發(fā)送。在此時(shí)刻，總線上的每個(gè)站均完成送出其超載標(biāo)志，并且總線上的每個(gè)站均完成送出其超載標(biāo)志，并且所有站一致地開(kāi)始發(fā)送剩余的所有站一致地開(kāi)始發(fā)送剩余的7個(gè)個(gè)“隱性隱性”位。位。哈工大網(wǎng)絡(luò)與

41、電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀與其前面的幀（數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀與其前面的幀（數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、錯(cuò)誤幀或超載幀）均以稱為幀間空間的程幀、錯(cuò)誤幀或超載幀）均以稱為幀間空間的位場(chǎng)分隔開(kāi)。位場(chǎng)分隔開(kāi)。在超載幀和錯(cuò)誤幀前面沒(méi)有幀間空間，并且在超載幀和錯(cuò)誤幀前面沒(méi)有幀間空間，并且多個(gè)超載幀也不被幀間空間分隔。多個(gè)超載幀也不被幀間空間分隔。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型幀間空間包括間歇場(chǎng)和總線空閑場(chǎng)，對(duì)于已幀間空間包括間歇場(chǎng)和總線空閑場(chǎng)，對(duì)于已經(jīng)發(fā)送先前報(bào)文的經(jīng)發(fā)送

42、先前報(bào)文的“錯(cuò)誤認(rèn)可錯(cuò)誤認(rèn)可”站還有暫停發(fā)站還有暫停發(fā)送場(chǎng)送場(chǎng)(Suspend Transmission) 。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型間歇場(chǎng)間歇場(chǎng)(Intermission Field)由由3個(gè)個(gè)“隱性隱性”位組成。位組成。間歇場(chǎng)期間，不允許任何站啟動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程間歇場(chǎng)期間，不允許任何站啟動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀。唯一的作用是標(biāo)注超載條件。幀。唯一的作用是標(biāo)注超載條件。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型總線空閑場(chǎng)總線空閑場(chǎng)(Bus Idle Field)持續(xù)

43、時(shí)間可為任意持續(xù)時(shí)間可為任意長(zhǎng)度。此時(shí)，總線是開(kāi)放的，因而任何需要發(fā)長(zhǎng)度。此時(shí)，總線是開(kāi)放的，因而任何需要發(fā)送的站均可訪問(wèn)總線。送的站均可訪問(wèn)總線。在其它報(bào)文發(fā)送期間，待發(fā)送的報(bào)文，在間在其它報(bào)文發(fā)送期間，待發(fā)送的報(bào)文，在間歇場(chǎng)后的第一位開(kāi)始發(fā)送。檢測(cè)到總線上的一歇場(chǎng)后的第一位開(kāi)始發(fā)送。檢測(cè)到總線上的一個(gè)個(gè)“顯性顯性”位將被理解為幀起始。位將被理解為幀起始。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型暫停發(fā)送場(chǎng)暫停發(fā)送場(chǎng)(Suspend Transmission Field)： “錯(cuò)誤認(rèn)可錯(cuò)誤認(rèn)可”站發(fā)完一個(gè)報(bào)文后，在開(kāi)始下站發(fā)完一個(gè)報(bào)文

44、后，在開(kāi)始下一次報(bào)文發(fā)送或認(rèn)可總線空閑之前，它緊隨間一次報(bào)文發(fā)送或認(rèn)可總線空閑之前，它緊隨間歇場(chǎng)后送出歇場(chǎng)后送出8個(gè)個(gè)“隱性隱性”位。如果在此期間其它位。如果在此期間其它站開(kāi)始一次發(fā)送，該站將變?yōu)閳?bào)文接收器。站開(kāi)始一次發(fā)送，該站將變?yōu)閳?bào)文接收器。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 4 報(bào)文傳送及其幀類型報(bào)文傳送及其幀類型哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 5 錯(cuò)誤類型和界定錯(cuò)誤類型和界定u錯(cuò)誤類型：錯(cuò)誤類型：位錯(cuò)誤位錯(cuò)誤填充錯(cuò)誤填充錯(cuò)誤CRC錯(cuò)誤錯(cuò)誤形式錯(cuò)誤形式錯(cuò)誤應(yīng)答錯(cuò)誤應(yīng)答錯(cuò)誤哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 5 錯(cuò)誤類

45、型和界定錯(cuò)誤類型和界定位錯(cuò)誤、填充錯(cuò)誤、形式錯(cuò)誤或應(yīng)答錯(cuò)誤由位錯(cuò)誤、填充錯(cuò)誤、形式錯(cuò)誤或應(yīng)答錯(cuò)誤由檢測(cè)出的站在下一位開(kāi)始時(shí)發(fā)送錯(cuò)誤標(biāo)志。檢測(cè)出的站在下一位開(kāi)始時(shí)發(fā)送錯(cuò)誤標(biāo)志。CRC錯(cuò)誤由檢測(cè)出的站在應(yīng)答界定符后面那錯(cuò)誤由檢測(cè)出的站在應(yīng)答界定符后面那一位開(kāi)始發(fā)送，除非用于其它錯(cuò)誤狀態(tài)的錯(cuò)誤一位開(kāi)始發(fā)送，除非用于其它錯(cuò)誤狀態(tài)的錯(cuò)誤標(biāo)志已經(jīng)開(kāi)始發(fā)送。標(biāo)志已經(jīng)開(kāi)始發(fā)送。哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 5 錯(cuò)誤類型和界定錯(cuò)誤類型和界定在在CAN總線中，就故障界定而言，一個(gè)單元總線中，就故障界定而言，一個(gè)單元（節(jié)點(diǎn)）可能處于三種狀態(tài)：（節(jié)點(diǎn)）可能處于三種狀態(tài)：“錯(cuò)誤激活錯(cuò)誤激活”

46、(“Error Active”)“錯(cuò)誤認(rèn)可錯(cuò)誤認(rèn)可”(“Error Passive”)“總線脫離總線脫離”(“Bus off”)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 5 錯(cuò)誤類型和界定錯(cuò)誤類型和界定總線單元中的兩種計(jì)數(shù)：總線單元中的兩種計(jì)數(shù)：發(fā)送錯(cuò)誤計(jì)數(shù)發(fā)送錯(cuò)誤計(jì)數(shù)接收錯(cuò)誤計(jì)數(shù)接收錯(cuò)誤計(jì)數(shù)哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 6 其他問(wèn)題其他問(wèn)題哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 6.1 非破壞性逐位仲裁的媒體訪問(wèn)控制機(jī)制非破壞性逐位仲裁的媒體訪問(wèn)控制機(jī)制6.2 MAC 機(jī)制

47、機(jī)制哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 6.3 數(shù)據(jù)幀與數(shù)據(jù)幀與 CAN中斷速率中斷速率標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀的最小位數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀的最小位數(shù)為44，最大位，最大位數(shù)為數(shù)為108。一般地，將幀起始、仲裁場(chǎng)和控制。一般地，將幀起始、仲裁場(chǎng)和控制場(chǎng)作為場(chǎng)作為CAN頭部（頭部（19位），位），CRC場(chǎng)、應(yīng)答場(chǎng)場(chǎng)、應(yīng)答場(chǎng)和幀結(jié)束作為和幀結(jié)束作為CAN尾部（尾部（25位）。位）。 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 6.3 數(shù)據(jù)幀與數(shù)據(jù)幀與 CAN中斷速率中斷速率哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電

48、氣智能化研究所 6.3 數(shù)據(jù)幀與數(shù)據(jù)幀與 CAN中斷速率中斷速率哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 7. 獨(dú)立獨(dú)立CAN控制器控制器SJA1000 CAN控制器需具備控制器需具備/實(shí)現(xiàn)的功能及其對(duì)應(yīng)的寄存器：實(shí)現(xiàn)的功能及其對(duì)應(yīng)的寄存器：接收過(guò)濾接收過(guò)濾接收碼寄存器（接收碼寄存器（ACR）、接收屏蔽寄存器（）、接收屏蔽寄存器（AMR）初始化初始化確定確定CAN總線通信速率總線通信速率/位時(shí)間位時(shí)間總線定時(shí)寄存器總線定時(shí)寄存器0（BTR0）、總）、總線定時(shí)寄存器線定時(shí)寄存器1（BTR1）初始化初始化輸出驅(qū)動(dòng)器配置輸出驅(qū)動(dòng)器配置輸出控制寄存器（輸出控制寄存器（OCR）初始化初始

49、化BsicCAN（默認(rèn)）、（默認(rèn)）、PeliCAN模式的選擇模式的選擇時(shí)鐘分頻寄存器時(shí)鐘分頻寄存器（CDR）初始化初始化發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖器（發(fā)送緩沖器（TXB） 、接收緩沖器、接收緩沖器（RXB）運(yùn)行運(yùn)行發(fā)送發(fā)送/接收數(shù)據(jù)過(guò)程當(dāng)中的中斷使能、狀態(tài)指示以及命令設(shè)置接收數(shù)據(jù)過(guò)程當(dāng)中的中斷使能、狀態(tài)指示以及命令設(shè)置控制、控制、狀態(tài)和命令寄存器（狀態(tài)和命令寄存器（CR、SR和和CMR）運(yùn)行運(yùn)行哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 7.1 接受碼寄存器接受碼寄存器 接受過(guò)濾器：在接受過(guò)濾器的幫助下，僅當(dāng)被接收?qǐng)?bào)文的接受過(guò)濾器：在接受過(guò)濾器的幫助下，僅當(dāng)被接

50、收?qǐng)?bào)文的標(biāo)識(shí)符位與接受過(guò)濾寄存器中預(yù)定義的那些位相等時(shí)，標(biāo)識(shí)符位與接受過(guò)濾寄存器中預(yù)定義的那些位相等時(shí)，CAN控控制器才能允許被接收?qǐng)?bào)文進(jìn)入制器才能允許被接收?qǐng)?bào)文進(jìn)入RXFIFO。接受過(guò)濾器通過(guò)接受。接受過(guò)濾器通過(guò)接受碼寄存器和接受屏蔽寄存器來(lái)定義。碼寄存器和接受屏蔽寄存器來(lái)定義。 （1）接受碼寄存器（）接受碼寄存器（ACR）BIT 7BIT 6BIT 5BIT 4BIT 3BIT 2BIT 1BIT 0AC.7AC.6AC.5AC.4AC.3AC.2AC.1AC.0哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 7.2 接受屏蔽寄存器接受屏蔽寄存器 接受碼位（接受碼位（AC.7AC

51、.0）和報(bào)文標(biāo)識(shí)符的）和報(bào)文標(biāo)識(shí)符的8個(gè)最重要的位個(gè)最重要的位（ID.10ID.3）必須在被接受屏蔽位（）必須在被接受屏蔽位（AM.7AM.0）標(biāo)定為相）標(biāo)定為相關(guān)的那些位的位置上相等。關(guān)的那些位的位置上相等。 接受屏蔽寄存器限定，接受碼與接受濾波的對(duì)應(yīng)位的哪些接受屏蔽寄存器限定，接受碼與接受濾波的對(duì)應(yīng)位的哪些位是位是“相關(guān)的相關(guān)的”(AM.X=0)或或“不予關(guān)心的不予關(guān)心的 （AM.X=1）。）。 BIT 7BIT 6BIT 5BIT 4BIT 3BIT 2BIT 1BIT 0AM.7AM.6AM.5AM.4AM.3AM.2AM.1AM.0 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化

52、研究所 思考題：思考題：CAN現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)送器和接收器現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)送器和接收器均使用均使用SJA1000，采用，采用CAN2.0A規(guī)范，發(fā)規(guī)范，發(fā)送器發(fā)送的送器發(fā)送的4個(gè)報(bào)文的個(gè)報(bào)文的ID分別為：分別為：（1）11001100001；（2）11001101001；（3）11001000001；（4）11001001001。欲使接收器只接收?qǐng)?bào)文（欲使接收器只接收?qǐng)?bào)文（1）、（）、（3），應(yīng)），應(yīng)如何設(shè)置接收器如何設(shè)置接收器SJA1000的的ACR和和AMR？哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 7.3 總線定時(shí)寄存器總線定時(shí)寄存器0總線定時(shí)寄存器總線定時(shí)寄存器0（BTR0） 總線定時(shí)寄存器總線定時(shí)寄存器

53、0的內(nèi)容確定波特率預(yù)引比例因子的內(nèi)容確定波特率預(yù)引比例因子（BRP）和同步跳轉(zhuǎn)寬度（）和同步跳轉(zhuǎn)寬度（SJW）的值。若復(fù)位模式有）的值。若復(fù)位模式有效，此寄存器是可以被訪問(wèn)（讀效，此寄存器是可以被訪問(wèn)（讀/寫）的。寫）的。BIT 7BIT 6BIT 5BIT 4BIT 3BIT 2BIT 1BIT 0SJW.1SJW.0BRP.5BRP.4BRP.3BRP.2BRP.1BRP.0哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 總線定時(shí)寄存器總線定時(shí)寄存器0（BTR0）（2）同步跳轉(zhuǎn)寬度（）同步跳轉(zhuǎn)寬度（SJW）：為補(bǔ)償在不同總線）：為補(bǔ)償在不同總線控制器的時(shí)鐘振蕩器之間的相移，任何總線控制控制器的時(shí)鐘振蕩器之間的相移，任何總線控制器必須重同步于當(dāng)前發(fā)送的任何相關(guān)信號(hào)沿。同器必須重同步于當(dāng)前發(fā)送的任何相關(guān)信號(hào)沿。同步跳轉(zhuǎn)寬度確定一個(gè)位時(shí)間可以被一次重同步所步跳轉(zhuǎn)寬度確定一個(gè)位時(shí)間可以被一次重同步所縮短或延長(zhǎng)的時(shí)鐘周期的最大數(shù)目：縮短或延長(zhǎng)的時(shí)鐘周期的最大數(shù)目： 哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所哈工大網(wǎng)絡(luò)與電氣智能化研究所 7.3 總線定時(shí)寄存器總線定時(shí)寄存器0總線定時(shí)寄存器總線定時(shí)寄存器1（BTR1） 總線定時(shí)寄存器總線定時(shí)寄存器1的內(nèi)容確定位時(shí)間的長(zhǎng)度、采的內(nèi)容確定位時(shí)間的長(zhǎng)度、采樣點(diǎn)的位置和在每個(gè)采樣點(diǎn)欲獲取的采