1. Gambaran Keseluruhan Protokol CAN
1.1 Asal dan Pembangunan Protokol CAN
Can Protocol pertama kali dicadangkan oleh Syarikat Bosch Jerman pada tahun 1983, yang bertujuan untuk menyelesaikan masalah komunikasi dalam sistem elektronik kereta. Dengan perkembangan teknologi, CAN Protokol secara beransur -ansur digunakan secara meluas dalam kawalan perindustrian, peralatan perubatan, rumah pintar dan bidang lain.
1.2 Ciri -ciri Protokol CAN
Bolehkah Protokol mempunyai ciri -ciri berikut:
- Multi - Control Master: Can Protocol menyokong pelbagai nod untuk berkomunikasi pada masa yang sama, yang meningkatkan masa dan kebolehpercayaan sebenar - dan kebolehpercayaan sistem.
- Komunikasi Penyiaran: Bolehkah Protokol Mengamalkan Kaedah Penyiaran untuk Komunikasi, semua nod boleh menerima data yang dihantar.
- Non - Arbitrase Destructive: Apabila dua atau lebih nod menghantar data pada masa yang sama, Protokol CAN memastikan penghantaran data yang betul melalui mekanisme timbang tara.
- Pengesanan dan Pengendalian Ralat: Protokol CAN mempunyai fungsi pengesanan dan pengendalian ralat, yang dapat mengesan dan mengendalikan kesilapan dalam proses komunikasi dalam masa.
2. Komponen bingkai mesej boleh
Bolehkah bingkai mesej adalah unit penghantaran data yang paling asas dalam protokol CAN, dan komponennya adalah seperti berikut:
2.1 bingkai bermula bit
Bingkai bingkai bingkai adalah bit pertama bingkai mesej dan digunakan untuk mengenal pasti permulaan bingkai mesej.
2.2 medan timbang tara
Medan timbangtara digunakan untuk mengutamakan data yang akan dihantar. Dalam protokol CAN, panjang medan timbangtara adalah 11 atau 29 bit, bersamaan dengan bingkai standard dan lanjutan. Semakin kecil nilai medan timbangtara, semakin tinggi keutamaan.
2.3 medan kawalan
Medan kawalan terdiri daripada bit permintaan penghantaran jauh (RTR) dan bit pengenalpastian (IDE) bit. Bit RTR digunakan untuk mengenal pasti sama ada bingkai data adalah bingkai jauh atau bingkai data, dan bit IDE digunakan untuk mengenal pasti sama ada bingkai standard atau bingkai lanjutan.
2.4 medan data
Medan data digunakan untuk menyimpan data sebenar yang dihantar. Panjang medan data adalah 0-8 bait untuk bingkai standard dan 0-64 bait untuk bingkai lanjutan.
2.5 medan periksa
Medan Checksum terdiri daripada pemeriksaan redundansi kitaran (CRC) dan pembatas CRC, yang digunakan untuk mengesan sama ada terdapat kesilapan dalam data semasa penghantaran, dan pembatas CRC, yang mengenal pasti akhir cecksum CRC.
2.6 bidang jawapan
Medan jawapan terdiri daripada slot jawapan dan definer jawapan. Slot jawapan digunakan untuk menerima jawapan dari nod dan definer jawapan mengenal pasti akhir medan jawapan.
2.7 end - - bit bingkai
Akhir - dari bit bingkai - adalah bit terakhir bingkai mesej dan digunakan untuk mengenal pasti akhir bingkai mesej.
3. Fungsi lapisan pautan data
Lapisan pautan data adalah lapisan kedua dalam model rujukan OSI, yang terutamanya bertanggungjawab untuk penghantaran data yang boleh dipercayai di atas lapisan fizikal. Fungsi lapisan pautan data termasuk:
3.1 Penyegerakan bingkai
Penyegerakan bingkai adalah salah satu fungsi asas lapisan pautan data, yang digunakan untuk memastikan bahawa menghantar dan menerima nod dapat mengenal pasti permulaan dan akhir bingkai maklumat.
3.2 Kawalan ralat
Kawalan ralat adalah satu lagi fungsi penting lapisan pautan data, termasuk pengesanan ralat dan pembetulan ralat. Protokol boleh menggunakan pemeriksaan redundansi kitaran (CRC) untuk pengesanan ralat untuk memastikan integriti data.
3.3 Kawalan Aliran
Kawalan aliran digunakan untuk mengelakkan nod pemancar daripada menghantar data terlalu cepat untuk nod penerimaan untuk diproses. Lapisan pautan data memastikan penghantaran data yang boleh dipercayai dengan mengawal kadar di mana data dihantar.
3.4 Kawalan Akses
Kawalan akses adalah satu lagi fungsi utama lapisan pautan data yang digunakan untuk menyelaraskan komunikasi antara pelbagai nod. Dalam protokol CAN, kawalan akses direalisasikan melalui mekanisme timbang tara yang tidak - untuk memastikan penghantaran data yang betul.
4. Penggunaan bingkai mesej CAN di lapisan pautan data
4.1 Penyegerakan bingkai
Dalam bingkai mesej boleh, bingkai bit mula dan bit akhir bingkai digunakan untuk mencapai penyegerakan bingkai. Node transmitting mengenal pasti permulaan bingkai mesej dengan menghantar bit bit bingkai, dan nod penerima menyegerakkan bingkai dengan mengesan bit bit bingkai.
4.2 Kawalan ralat
CRC medan checksum digunakan untuk kawalan ralat dalam bingkai mesej CAN. Nod penghantaran menghasilkan CRC berdasarkan data dan memasukkannya ke medan data sebelum menghantar data. Selepas menerima data, nod penerima mengira semula cek CRC dan membandingkannya dengan cek CRC yang diterima untuk mengesan sebarang kesilapan dalam data.
4.3 Kawalan Aliran
Dalam protokol CAN, kawalan aliran terutamanya direalisasikan melalui mekanisme timbang tara. Apabila dua atau lebih nod menghantar data pada masa yang sama, Protokol CAN menentukan keutamaan melalui mekanisme timbang tara untuk memastikan penghantaran data yang boleh dipercayai.
4.4 Kawalan Akses
Dalam protokol CAN, kawalan akses terutamanya direalisasikan melalui mekanisme timbang tara yang tidak -. Apabila dua atau lebih nod menghantar data pada masa yang sama, protokol CAN menentukan keutamaan data yang dihantar dengan membandingkan nilai medan timbang tara. Nod dengan keutamaan yang lebih tinggi dapat terus menghantar data, sementara nod dengan keutamaan yang lebih rendah perlu menunggu sehingga nod keutamaan yang lebih tinggi selesai menghantar data.