汽车通信CAN线详解Word文档格式.docx

1、DLC为数据长度码n,它为0-80数据场允许的数据字节长度为08,由n决定。应答场包括应答位和应答分隔符。发送站发岀的这两位均为隐性电平。而正确地接收到有效报文的接收站，在应答位期间应传送主控电平给发送站。应答分隔符为隐性电平。帧结束由7位隐性电平组成。标准格式SOF 仲裁场 控制场 数据场I11位标识符RTRDErODLC图3.11仲裁场 扩展格式R18位标识符rl屮一控制场 卜数据场图3. 12仲裁场扩展格式仲裁场 辛制场 屮_数据场或CRC场DLC3DLC2DLC1DLCO卜保留位屮 数据氏度码 图3.13控制场以上为标准格式的数据帧，除此之外，在CAN规范2.0 B中，还左义了扩展格式

2、的数据帧. 它的标识符扩展为29位。它的前11位标识符后的两位为SRR和ME，它们均为隐性电平， 后面为新增的18位标识符，其余与标准格式相同。表3.2数据长度码中数据字节数目编码数据字节 数目数据长度码d1r234567cl2）远程帧-远程帧帧结束图3. 14远程帧3）出错帧数据帧4 出错桢帧间空间一错误标志一!卜 错误标志叠力 错误界定符 一图3.15出错帧1）超载帧帧结束或超载帧4 帧间空间超载界定符错误界定符超载标志一超载标志叠加图316超载帧（4）CAN通信接口图3. 17是CAN通信部分电路，SJA1000是一种独立用于移动目标和一般工业环境中的 区域网络控制。它是Philips半

3、导体公司PCA82C200CAN控制器（BasicCAN）的替代品，而且 它增加了一种新的操作模式一PeliCAN,这种模式支持具有很多新特性的CAN2. 0B的协议， 独立的CAN控制器有2个不同的操作模式：BasicCAN模式和PeliCAN模式英中BasicCAN 模式可和PCA82c250相兼容BasicCAN模式是上电后默认的操作模式，因此用PCA82C250（是 协议控制器和物理传输线路之间收发器）开发的已有硬件和软件可以直接在SJA1000上使 用而不用作任何修改：PeliCAN模式是新的操作模式它能够处理所有CAN2. 0B规范的帧类 型而且它还提供一些增强功能和SJA1000

4、能应用于更宽的领域。P1.0卩CCPI.IPO.OP1.2P0 1P1.3P0.2P1.4P0.3P1.5P0.4P1.6P0.5P1.7P06RST/VPDP0.7P3.ll/RxDEAJVppPB.I/TmDALE）PROGP3.2/INT0P3ENP3.3/1NT1P2.?P3.4/TOP2.6P3.5/T1P2.5P3.6/WRP2.4P3.7/RDP2.3XTAL2P2.2XTAL1P21GtTDP2.01012TTIII?17K2089S524039383736353433323T3029282726252423222?10KMREESETVCCRESET708GNDNCPFIPF

5、OALOTXOADITX1AD2R：AEGRX1AE4CLJ2OUTADJAE6MODE&D7VDD1CSVDD2RDVDD3WR7SS1ALEVSS2IWT7SS3EST13 ?4 7745 】1 21 怡 】2 :口PCA82C2506 【颌 o22P -22P120CAN BUS图317 CAN通信部分电路1）SJA1000的特征能分成3组：1已建立的PCA82C200功能这组的功能已经在PCA82C200里实现。2改良的PCA82C200功能这组功能的部份已经在PCA82C200里实现但是在SJA1000里这些 功能在速度大小和性能方而得到了改良。PeliCAN模式的增强功能在Peli

6、CAN模式里SJA1000支持一些错误分析功能支持系统诊 断系统维护系统优化而且这个模式里也加入了对一般CPU的支持和系统自身测试的功能。SJA1000管脚：ADO一AD7：地址/数据复用信号ALE/AS： ALE输入信号（Intel模式），AS输入信号（Motorola模式）/CS：片选信号，低电平有效/RD：微控制器的/RD信号（Intel模式），或E使能信号（Motorola模式）/WR：微控制器的/WR信号（Intel模式），或R/W使能信号（Motorola模式）CLKOUT：提供给微控制器的时钟输岀信号，通过可编程分频器由内部晶振产生；时钟 分频寄存器的时钟关闭位可禁止该引脚。vS

7、Si：接地端,VSS5：输入比较器接地端,VSS3：输出驱动器接地端。VMl :逻辑电路的5V电源，咯输入比较器5V电源，、缶输出驱动器5电源。XTAL1, 2：分别位振荡器放大电路输入输出。MODE：模式选择输入，1= Intel模式，0二Motorola模式。TXO, TX1:由输出驱动器0、1到物理线路的输岀端。/INT：中断输岀，开漏输岀。/RST：复位输入。RX0.RX1：由物理总线到SJA1000输入比较器的输入端，显性电平将会唤醒SJA1000的 睡眠模式；如果RX1RXO的电平高，读岀为显性电平，反之读出的隐性电平：如果时钟分频 寄存器的CBP位被置位，就忽略CAN输入比较器以

8、减少内延时（此时连有外部收发电路）：这 种情况下只有RX0是激活的；隐性电平被认为是髙，而显性电平被认为是低。PCA82C250/251收发器是协议控制器和物理传输线路之间的接口，对总线提供差动发送 能力，对CAN控制器提供差动接收能力，可连接110个节点。PCA82C250/251管脚：TXD：发送数据输入GND：地Vcc：电源 4.55.5 VRXD：接收数据输出Vref：参考电压输出CANH：低电平CAN电压输入/输岀高电平CAN电压输入/输出Rs：斜率电阻输入，接地选择高速工作模式2）SJA1000的基本功能和寄存器：BasicCAN功能说明表3. 3为SJA1000寄存器说明。表3.

9、 3 SJA1OOO寄存器说明段 能 功夂读写IXH 吓FFH_类控制器吓断屮FF8H9发送缓冲器只-3示 O识-3 标10-1X窗!倔H F-8 IX MtJH HF F-接受缓冲器Hz八-3 示 O识-3和10-只 3 軌0- IX11y八-3 菇1021M!険LCW和ulfORT域标2-位-8 1H-卩 节新 字据 擀数 数 一1 8 H-卩II-卩 字字 据据 数数丄时器1控制寄存器（CR）：如表34所示。表3.4控制寄存器位符号名称值功能CR. 7CR.6CR. 5CR.4OIE超载中断使能使能：如果数拯超载位置位，微控制器接收一个超载 中断信号禁止：微控制器不从SJA1000接收超

10、载中断信号CR. 3EIE错误中断使能如果岀错或总线状态改变，微控制器接收一个 错误中断信号微控制器不从SJA1000接收错误中断信号CR.2TIE发送中断使能当报文被成功或发送缓冲器可再次被访问时，SJA1000向微控制器发出一次发送中断信号SJA1000不向微控制器发送中断信号CR. 1RIE接收中断使能报文被无错误接收时，SJA1000向微控制器发 岀一次中断信号SJA1000不向微控制器发送接收中断信号CR.0RR复位请求常态：SJA1000检测到复位请求后，忽略当前发送/接 收的报文，进入复位模式非常态：复位请求位接收到一个下降沿后，SJA1000 回到工作模式2命令寄存器（CMR）

11、：如表35所示。表3.5命令寄存器CMR.7CMR.6CMR.5CMR.4CTS睡眠睡眠：如果没有CAN中断等待和总线活动，SJA1000 进入睡眠模式唤醒：SJA1000 1E常工作模式CMR.3CDO淸除超载状态淸除：淸除数据超载状态位无作用CMR.2RRB释放接收缓冲 器释放：接收缓冲器中存放报文的内存空间将被释放CMR. 1AT夭折发送如果不是在处理过程中，等待处理的发送请 求将忽略CMR.0TR发送请求报文被发送3状态寄存器（SR）：如表36所示。表3.6状态寄存器SR. 7BS总线状态总线关闭：SJA1000退出总线活动总线开启：SJA1000进入总线活动SR.6ES出错状态岀错：

12、至少出现一个错误计数器满或超过CPU报警机 制正常：两个错误计数器都在报警限制以下SR. 5TS发送状态发送：SJA1OOO正在发送报文空闲：没有要发送的报文SR.4RS接收状态接收：SJA1OOO正在接收没有要接收的报文SR. 3TCS发送完毕状态完成：最近一次发送请求被成功处理未完成：当前发送请求未处理完毕SR.2TBS发送缓冲器状 态CPU可以向发送缓冲器写报文锁泄：CPU不能访问发送缓冲器，有报文正在等待发送 或正在发送SR. 1DOS数据超载状态超载：报文丢失，因为RXFIFO中没有足够的空间来存 储它未超载：自从最后一次淸除数据超载命令执行，无数 据超载发生SR.0RBS接收缓冲状

13、态满：RXFIFO中有可用报文空：无可用报文4中断寄存器（IR）：如表3.7所示。表3.7中断寄存器IR. 7IR.6IR. 5IR.4WUI唤醒中断宜位：退出睡眠模式时此位被宜位复位：微控制器的任何读访问将淸除此位IR. 3D0I数据超载中断当数据超载中断使能位被置为1时，数据超载 状态位由低到髙的跳变，将英宜位。IR.2EI错误中断错误中断使能时，错误状态位或总线状态位的 变化会置位此位IR. 1TI发送中断发送缓冲器状态由低到高的跳变（释放）和发 送中断使能时，置位此位IR.0RI接收中断置位：当接收FIFO不空和接收中断使能时置位此位5验收代码寄存器（ACR）：如表38所示。表3.8验

14、收代码寄存器BIT7BIT6BITSBIT4BIT3BIT2BIT1BITOAC. 7AC. 6AC. 5AC. 4AC. 3AC. 2AC. 1AC. 0复位请求位被置髙（当前）时，该寄存器可以访问。如果一条报文通过了接收滤波藩的 测试而且接收缓冲器有空间，描述符和数据将被分别顺次写入RXFIFO,当报文被正确的接收 完毕，则有：接收状态位置髙（满）；接收中断使能位置髙（使能），接收中断宜髙（产生中 断）。验收代码（AC厂AC.O）和报文标识符的髙8位（ID. 10ID.3）必须相等，或验收屏蔽 位（AM.7AM.O）的所有位为1。即如果满足以下方程的描述，则予以接收。（ID10ID3）三（

15、AC厂AC.O） V （AM7、AM0）三 111111116验收屏蔽寄存器（AMR）：如表3.9所示。表3.9验收屏蔽寄存器AM. 7AM. 6AM. 5AM. 4AM. 3AM. 2AM. 1AM.0验收屏蔽寄存器立义验收代码寄存 器的哪些位对接收过滤器是“相关的”或“无关的”（即可为任意值）当AM. i=0时，是“相关的”当AM. i=l时，是无关的”（i二07）7发送缓冲区：如表310所示。表3.10验收屏蔽寄存器区CAN 地址L描 述 符标识符字V/1ID. 10ID. 9ID. 8ID. 7ID. 6ID. 5ID. 4ID. 311标识符？节2ID. 2ID. 1ID.ODLC.

16、 3DLC. 2DLC. 1DLC.OTX数据1发送数据字节113TX数据2发送数据字节214TX数据3发送数据字节315TX数据4发送数据字节416TX数据5发送数据字节5TX数据6发送数据字节618TX数据7发送数据字节719TX数据8发送数据字节8标识符（ID）： 11位，就像报文的名字，值越低，优先级越髙。远程发送请求（RTR）:当RTR二1,总线以远程帧发送数据。如果RTR没有被宜位，数据将以数据长度码规定的长度来传送数据帧。数据长度码（DLC）：数据字节数=8XDLC. 3+4XDLC. 2+2XDLC. 1+DLC. 0报文数据区的字节数根据数据长度码编制。在远程帧传送中，因为R

17、TR被置位，数据长 度码是不被考虑的。这就迫使发送/接收数据字节数为0o然而，数据 长度码必须正确设垃，以避免两个CAN控制器用同样的识別机制启动远 程帧传送而发生总线错误。数据字节数是0-8。数据区：传送的数据字节数由数据长度码决左。发送的第一位是地址12单元的数据字节1 的最高位。BasicCAN和PeliCAN公用寄存器1总线时序寄存器0（BTRO）:如表3. 11所示。表3. 11总线时序單存器0BH7 BIT6 BITS BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BITOSJW. 1 SJW. 0 BRP. 5 BRP. 4 BRP. 3 BRP. 2 BRP. 1 BRP. 0 波特

18、率预置器位域位域BRP使得CAN系统的时钟的周期时Sa是可编程的：tscl = 2咕* x（32 xBRP5 + 16 xBRP.4 + 8x BRP.3 + 4xBRP2 + 2xBRP.I + BRP.O + 1）（clk = X7AL =同步跳转宽度位域为了补偿在不同总线控制器的时钟振荡器之间的相位漂移，任何总线控制器必须在当前传 送的任一相关信号边沿重新同步。同步跳转宽度5*泄义了一个位周期可以被一次重新同步 缩短或延长的时钟周期的最大数目。S = fscL X（2 X SJW+ SJW.O + 1）2总线时序寄存器1 （BTR1）:如表3.12、13所示。总线时序寄存器1泄义了一个位周期的长度、采样点的位置和在每个采样点的采样数 目。在复位模式中，这个寄存器可以被读/写访问。在PeliCAN模式的操作模式中，该寄存 器是只读的，在BasicCAN模式的操作模式中总是“FFH”表3.12总线时序寄存器1BIT5SAMTSEG2. 2TSEG2. 1TSEG2. 0TSEG1. 3TSEG1.2TSEG1.1TSEG1.0采样位（SAM）表3.13采样位3次：总线采样3次，建议在低/中速总线上使用，这对过 滤总线上的毛刺是有效的