最新第七章-CAN总线教学讲义PPT.ppt

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1、第七章-CAN总线第7章CAN总线技术回顾问题三、简述数据帧的组成，并找出其与远程帧的不同。一个数据帧中包含了7个不同的位场：帧起始场（StartofFrame）、仲裁场（ArbitrationFrame）、控制场（ControlFrame）、数据场（DataFrame）、CRC校验场（CRCFrame）、应答场（ACKFrame）、帧结束场（EndofFrame）。数据帧问题四、分析CAN总线的位定时与位同步原理。物理层信号主要实现编码/解码、位定时和位同步等相关功能。CAN(ControllerAreaNetwork)是有效支持分布式实时控制的串行通讯网

2、络。从位定时的同步方式考虑，它实质上属于异步通讯协议，每传输一帧，以帧起始位开始，而以帧结束及随后的间歇场结束。这就要求收/发双方从帧起始位开始必须保持帧内信息代码中的每一位严格的同步。从位定时编码考虑，它采用的是非归零编码方式，位流传输不像差分码那样可以直接用电平的变化来代表同步信号，因此为保证同步质量，CAN协议定义了自己的位同步方式：硬同步和重同步。问题四、分析CAN总线的位定时与位同步原理。同步段是CAN总线位周期中每一位的起始部分。不管是发送节点发送一位还是接收节点接收一位都是从同步段开始的。但是由于发送节点和接收节点之间存在网络传输延迟以及物理接

3、口延迟，发送节点发送一位之后，接收节点延迟一段时间才能接收到，因此，发送节点和接收节点对应同一位的同步段起始时刻就有一定的时延。问题四、分析CAN总线的位定时与位同步原理。传播延时段的设置就是要补偿该段时延的。CAN总线协议中的非破坏性仲裁机制以及帧内应答机制，都要求那些正在发送位流的发送节点能够同时接收来自其他发送节点的“显性位”(逻辑0)，否则就会使得仲裁无效或者应答错误。传播延迟段推迟那些可能较早采样总线位流的节点的采样点，保证由各个发送节点发送的位流到达总线上的所有节点之后才开始采样。问题四、分析CAN总线的位定时与位同步原理。硬同步强迫引起硬同步的

4、跳变沿处于重新开始的位时间同步段之内。重同步的结果使相位缓冲段1增长，或使相位缓冲段2缩短。问题四、分析CAN总线的位定时与位同步原理。硬同步和重新同步应遵循以下规则：在一个位时间里只允许一个同步；仅当采集点之前探测到的值与紧跟边沿之后出现的总线值不相符合时，才把沿用作于同步；总线空闲期间，有一“隐性”转变到“显性”的沿，无论何时，都会执行硬同步。符合规则1和规则2的所有从“隐性”转化为“显性”的跳变沿（和在低位速率情况下，选择的“显性”到“隐性”跳变沿）都被用作于重同步。有一例外情况，即当发送一“显性”位的节点不执行重新同步而导致一“隐性”转化为“显性”沿

5、，此沿具有正的相位误差，不能用作于重新同步。问题五、简述CAN总线报文的仲裁方式，与以太网报文仲裁有何不同？CAN总线的发送采用多主控制机制。在总线空闲时，所有的单元都可开始发送消息，最先访问总线的单元可获得发送权；在多个单元同时开始发送时，则对报文ID的优先级进行仲裁，发送低优先级ID报文的单元主动退出发送，发送高优先级ID报文的单元则可继续发送。在CAN协议中采用了由CSMA/CD发展而来的CAMA/CA(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance，载波监听多路访问/冲突避免)非破坏性仲裁技术。问题五

6、、简述CAN总线报文的仲裁方式，与以太网报文仲裁有何不同？只要总线空闲，任何单元都可以开始发送报文。要对数据进行实时处理，就必须将数据快速传送，这就要求数据的物理传输通路有较高的速度。在几个站同时需要发送数据时，要求快速地进行总线分配。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。通过使用识别符的位形式仲裁可以解决这个冲突。CAN总线以报文为单位进行数据传送，报文的优先级结合在11位标识符中，具有最低二进制数的标识符有最高的优先级。这种优先级一旦在系统设计时被确立后就不能再被更改。总线读取中的冲突可通过位仲裁解决。问题五、简述CAN总线报

7、文的仲裁方式，与以太网报文仲裁有何不同？仲裁的机制确保信息和时间均不会损失。当具有相同识别符的数据帧和远程帧同时初始化时，数据帧优先于远程帧。CAN总线采用非归零(NRZ)编码，所有节点以“线与”方式连接至总线。如果存在一个节点向总线传输逻辑0，则总线呈现逻辑0状态，而不管有多少个节点在发送逻辑1。仲裁期间，每一个发送器都对发送位的电平与被监控的总线电平进行比较。如果电平相同，则这个单元可以继续发送。如果发送的是一“隐性”电平(逻辑1)而监测到一“显性”电平(逻辑0)，那么该单元就失去了仲裁，必须退出发送状态。问题六、在CAN总线中采用了位填充编码，请问其意

8、义？位编码即位流编码，CAN规定：数据帧和远程帧的帧