can通讯简介
CAN通讯协议介绍
CAN通讯协议数据发送示例代码
• message.data[7] = 0x00; // 数据内容，这里假 设为0x00
CAN通讯协议数据发送示例代码
01
// 发送CAN消息
02
CAN_send_message(&message);
03
// 关闭总线，结束通讯
CAN通讯协议数据发送示例代码
CAN_close_bus(); ```
02 CAN通讯协议概述
CAN通讯协议定义
总结词
CAN通讯协议是一种用于汽车和其他工业领域的通讯协议，它支持多主站架构， 允许设备之间进行实时、可靠的通讯。
详细描述
CAN通讯协议（Controller Area Network）是一种串行通讯协议，最初是为汽车 行业开发的，但现在已经广泛应用于其他工业领域。它是一种多主站、广播型、总 线型通讯协议，允许多个设备同时连接到同一网络上进行通讯。
ห้องสมุดไป่ตู้中。
收发器通常集成在汽车电子控制单元 （ECU）中，也可以作为独立的硬件设
备使用。
收发器具有信号转换、驱动和抗干扰等 功能。
CAN通讯协议线缆
线缆是CAN通讯协议中的传输 介质，用于连接CAN总线上的
各个节点。
CAN总线通常采用双绞线电缆， 具有高可靠性和低成本等优点。
线缆的阻抗和传输速率等参数需 要符合CAN协议的规定，以确 保数据传输的稳定性和可靠性。
02
CAN通讯协议的主要特点是其灵 活性和可靠性，它可以在各种恶 劣的环境条件下工作，并且能够 处理各种错误和异常情况。
目的和背景
目的
本文旨在介绍CAN通讯协议的基本概念、工作原理、应用场景以及与其他通讯 协议的比较。
CAN通讯的基础理论及其在ECU中的实现
CAN通讯的基础理论及其在ECU中的实现CAN通信（Controller Area Network）是一种高可靠性、高带宽和高实时性的串行通信协议，广泛应用于汽车电子控制单元（ECU）中。
CAN通信具有异步通信、多主控制、冲突处理和误码检测等特点，以下是关于CAN通信的基础理论及其在ECU中的实现。
一、基础理论1.CAN通信介质：CAN通信使用双绞线作为通信介质，可以减少电磁干扰，并提高抗干扰能力。
2. 数据帧格式：CAN通信中的数据帧由四个部分组成，分别是起始码（SOF）、帧类型（ID）、数据（Data）和校验（CRC）。
其中，帧类型包括标准帧（11位标识符）和扩展帧（29位标识符）。
3.帧传输：CAN通信使用非彻底意义上的总线方式，所有节点都可以发送数据帧到总线上。
节点通过仲裁机制决定哪个节点可以控制总线并发送数据。
4.误码检测：CAN通信使用循环冗余检测（CRC）机制来检测数据是否有误。
发送节点在发送时计算CRC值，接收节点在接收时也计算CRC值，如果两者不一致，则表示数据存在错误。
1.CAN控制器：ECU中的CAN通信由CAN控制器负责实现。
CAN控制器负责处理CAN通信协议，包括帧的发送、接收和错误处理等功能。
2.CAN接口：CAN接口是CAN控制器和ECU之间的物理接口，负责将CAN控制器产生的数字信号转换为物理信号，发送到总线上，并将从总线上接收的物理信号转换为数字信号，传递给CAN控制器。
3.软件实现：ECU中的CAN通信需要由软件实现。
通常使用的软件是CAN驱动程序，它可以通过控制CAN控制器来实现CAN通信功能。
驱动程序可以提供发送数据、接收数据和错误处理等功能，同时还可以提供与其他ECU通信的接口。
4.硬件支持：ECU中的CAN通信还需要硬件支持。
硬件包括CAN控制器和CAN接口电路等，用于实现CAN协议的各种功能。
硬件设计需要考虑CAN通信的速率、抗干扰能力和可靠性等因素。
can和lin通讯原理
can和lin通讯原理CAN（Controller Area Network）和LIN（Local Interconnect Network）是两种常用的网络协议，主要用于在车辆电子系统中实现通信。
CAN和LIN通讯原理及其在车辆电子系统中的应用如下所述。
1.CAN通讯原理CAN是一种串行通信协议，基于非常可靠的多主控制器和多接收器的总线结构。
CAN总线传输数据以消息的形式，每条CAN消息由起始位、标识符、数据长度码、数据域和校验码组成。
CAN的通讯原理主要包括以下几个方面：-主从通信：CAN总线结构中可以同时存在多个主控制器和多个接收器。
主控制器负责发起通信并控制之间的数据传输，接收器负责接收指定的消息。
-冲突检测：当两个或多个主控制器同时尝试在CAN总线上发送消息时，可能会发生冲突。
CAN使用非毁灭性位操作标准来解决这个问题，冲突检测机制确保在总线上只有一个主控制器发送消息。
-帧格式和标识符：CAN消息的帧格式分为标准格式和扩展格式。
标准格式使用11位标识符，扩展格式使用29位标识符。
标识符的唯一性确保了在总线上不发生冲突。
-线性拓扑结构：CAN总线通常采用双绞线或同轴电缆连接，形成线性的拓扑结构。
这种结构简化了网络连接，方便了在车辆电子系统中的布线。
在车辆电子系统中，CAN通信广泛应用于传感器、执行器、控制单元等设备之间的数据传输。
例如，引擎控制单元（ECU）通过CAN总线与传感器（如节气门传感器、氧气传感器等）和执行器（如点火线圈、燃油喷射器等）进行通信，实现对引擎的精确控制。
2.LIN通讯原理LIN是一种低成本、低速率的串行通信协议，用于连接车辆电子系统的较低级别设备，如门控制模块、后视镜控制模块等。
LIN总线通过从设备进行控制，从而降低了通讯成本。
LIN的通讯原理主要包括以下几个方面：-主从通信：LIN总线采用从设备进行控制的方式，从设备由主节点（主控器）提供电源和时钟信号。
主节点负责发送命令和控制帧，从节点负责响应和返回数据。
CAN总线通讯特点
CAN总线通讯特点CAN（Controller Area Network）总线是一种用于多节点通信的高可靠性串行通信系统，其通信特点有以下几个方面。
1.高可靠性：CAN总线采用的是广播通信方式，所有节点共享同一总线。
每个节点根据标识符识别自己需要接收的数据，其他数据会被忽略。
这种通信方式能够使得系统在一个节点故障的情况下继续工作。
2.实时性：CAN总线采用的是时间触发式通信，具有很高的实时性。
每一个消息都有一个固定的发送时间，这样可以避免消息冲突，提高通信效率。
此外，CAN总线还支持优先级控制，可以根据消息的紧急程度进行优先处理。
3. 高带宽：CAN总线的通信速率可以达到1Mbps，可以满足大部分实时应用的需求。
此外，CAN总线还支持远距离通信，最远可达1km。
4.简单性：CAN总线的通信协议相对简单，易于实现和维护。
CAN总线只需要两根线进行数据传输，分别是CAN-H和CAN-L。
此外，CAN总线还支持自动错误检测和纠正功能，可以在通信过程中自动检测和处理错误。
5.灵活性：CAN总线支持多种拓扑结构，包括总线型、星型和混合型。
同时，CAN总线还支持节点的热插拔和自动识别功能，可以方便地增加或减少节点。
6.低成本：CAN总线的硬件成本相对较低。
CAN总线使用的是低电压差分传输技术，可以减少对线缆和传输距离的要求。
此外，CAN总线还支持多节点共享一个总线，可以减少线缆的使用。
综上所述，CAN总线具有高可靠性、实时性、灵活性和低成本等特点。
这些特点使得CAN总线在工业控制、汽车电子等领域得到广泛应用。
can 通讯程序案例
can 通讯程序案例Can 通讯程序案例一、简介Can 通讯程序是指基于CAN（Controller Area Network）总线的通信协议，用于在各种设备之间进行数据传输和通信。
CAN总线是一种常用的实时通信总线，广泛应用于汽车电子、工业控制、航空航天等领域。
Can 通讯程序可以实现设备之间的数据交换、命令传递和状态监测等功能，提高通信效率和可靠性。
二、Can 通讯程序案例1. 汽车电子控制单元（ECU）通信Can 通讯程序可用于汽车电子控制单元之间的通信，如发动机控制单元、车身电控单元、仪表盘控制单元等之间的数据交换和命令传递，实现车辆的各项功能和状态监测。
2. 工业自动化系统通信Can 通讯程序可用于工业自动化系统中各个设备之间的通信，如PLC（可编程逻辑控制器）、传感器、执行器等之间的数据传输和命令控制，实现工业生产过程的自动化和监控。
3. 航空航天领域通信Can 通讯程序在航空航天领域中广泛应用，用于各个航空电子设备之间的通信，如飞行控制系统、导航系统、通信系统等之间的数据传输和状态监测，确保航空器的安全和可靠性。
4. 医疗设备通信Can 通讯程序可用于医疗设备之间的通信，如医疗监护仪、手术机器人、药物输送系统等之间的数据交换和命令传递，实现医疗过程的智能化和实时监测。
5. 物联网设备通信Can 通讯程序可以支持物联网设备之间的通信，如智能家居设备、智能城市设备、智能交通设备等之间的数据传输和远程控制，实现物联网系统的互联互通。
6. 军事装备通信Can 通讯程序在军事装备中有重要应用，如军用车辆、战斗机、导弹系统等之间的数据交换和命令传递，实现军事装备的智能化和协同作战。
7. 电力系统通信Can 通讯程序可用于电力系统中各个设备之间的通信，如电力传感器、电力负荷管理系统、电力监控系统等之间的数据传输和命令控制，实现电力系统的智能化和远程监测。
8. 铁路信号系统通信Can 通讯程序在铁路信号系统中起到重要作用，如列车控制系统、信号传输系统、轨道检测系统等之间的数据交换和状态监测，确保铁路运输的安全和效率。
can通讯发展史
CAN通讯，也称为控制器局域网（Controller Area Network），是一种用于汽车和其他工业领域的通讯协议。
它的开发始于20世纪80年代，由德国汽车制造商BOSCH公司为汽车内部通讯而设计。
CAN通讯最初的设计目的是为了解决现代汽车中日益增长的电子设备之间的通讯问题。
它通过使用双线网络，提供了一种可靠、高速和有效的通讯方式，使得车辆中的各种电子控制单元（ECU）可以相互通信。
随着技术的发展，CAN通讯的应用范围已经远远超出了汽车领域。
它现在被广泛应用于工业自动化、航空航天、医疗设备、智能家居等多个领域。
此外，CAN通讯的标准也在不断发展和完善，以适应各种新的应用需求。
总的来说，CAN通讯的发展史是一部不断创新和发展的历史。
它的成功不仅在于其出色的通讯性能，更在于其广泛的应用领域和不断的技术创新。
can通讯 功耗
can通讯功耗摘要：1.CAN 通讯简介2.CAN 通讯的功耗问题3.降低CAN 通讯功耗的方法正文：一、CAN 通讯简介控制器局域网络（Controller Area Network，简称CAN）是一种串行通信协议，主要用于汽车电子设备之间的通信。
CAN 通讯具有多主控制器、高可靠性、高速率、远距离传输以及低成本等特点，因此在工业自动化、医疗设备、智能家居等领域也得到了广泛的应用。
二、CAN 通讯的功耗问题尽管CAN 通讯具有诸多优点，但在实际应用中，其功耗问题不容忽视。
CAN 通讯的功耗主要来自于以下几个方面：1.电池电源：在汽车电子设备中，CAN 通讯通常需要从电池获取电源，电池的容量有限，因此需要降低CAN 通讯的功耗以延长设备使用寿命。
2.硬件设备：CAN 通讯需要使用CAN 控制器、收发器等硬件设备，这些设备的功耗也会影响到整个系统的功耗。
3.通信频率：CAN 通讯有多种通信速率，如500kbps、250kbps、125kbps 等。
通信速率越高，相应的功耗也越大。
三、降低CAN 通讯功耗的方法针对CAN 通讯的功耗问题，可以采取以下措施进行优化：1.选择低功耗的硬件设备：选择具有低功耗特性的CAN 控制器和收发器，以降低整个系统的功耗。
2.优化通信参数：根据实际应用需求，选择合适的通信速率，以降低功耗。
同时，可以调整其他通信参数，如报文长度、帧间隔等，以进一步降低功耗。
3.使用睡眠模式：在通信空闲时，让CAN 控制器进入睡眠模式，以降低功耗。
当有通信需求时，再唤醒CAN 控制器进行通信。
4.动态调整通信速率：根据网络负载情况，动态调整通信速率。
在网络空闲时，降低通信速率；在网络繁忙时，提高通信速率。
5.软件优化：在软件层面进行优化，如减少不必要的报文发送、优化报文结构等，以降低功耗。
can通信结构及工作原理
can通信结构及工作原理CAN通信是一种基于CSMA/CD协议的多主机串行通信方式，主要用于实现汽车、工业控制、航空等领域的分布式实时控制。
CAN通信的结构和工作原理主要包括以下几个方面：CAN通信的硬件结构：CAN通信的硬件结构由CAN控制器、CAN收发器、CAN总线和CAN终端电阻组成。
CAN控制器是负责实现CAN协议的逻辑功能的芯片，可以集成在单片机中，也可以作为独立的芯片使用。
CAN收发器是负责将CAN控制器的数字信号转换为CAN总线上的差分信号的芯片，同时也提供了隔离、保护和滤波等功能。
CAN总线是一根双绞线，用于传输CAN信号，一般采用120欧姆的特性阻抗。
CAN终端电阻是连接在CAN总线两端的电阻，用于匹配总线的阻抗，一般为120欧姆，以减少信号的反射和衰减。
CAN通信的数据帧格式：CAN通信的数据帧格式有两种，一种是标准帧，另一种是扩展帧。
标准帧的标识符为11位，扩展帧的标识符为29位。
标识符用于表示数据帧的优先级和内容，优先级越高，标识符的数值越小。
数据帧由以下几个部分组成：帧起始位（SOF）：一个显性位，表示数据帧的开始，只有在总线空闲时才能发送。
仲裁域（ARBITRATIONFIELD）：包括标识符和远程传输请求位（RTR）。
标识符用于表示数据帧的优先级和内容，RTR用于表示数据帧的类型，显性表示数据帧，隐性表示远程帧。
控制域（CONTROLFIELD）：包括标识符扩展位（IDE）、保留位（r0）、数据长度代码（DLC）和保留位（r1）。
IDE用于表示数据帧的格式，显性表示标准帧，隐性表示扩展帧。
DLC用于表示数据域的长度，从0到8个字节。
数据域（DATAFIELD）：包括数据帧的有效数据，长度由DLC决定，最多为8个字节。
循环冗余校验域（CRCFIELD）：包括15位的CRC码和1位的CRC 分隔符。
CRC码用于检测数据帧的错误，CRC分隔符为隐性位，用于分隔CRC域和应答域。
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CAN全称为Controller Area Network，即控制器局域网，由德国Bosch公司最先提出，是国际上应用最广泛的现场总线之一。
最初CAN 被设计作为汽车环境中的通讯，在汽车电子控制装置之间交换信息形成汽车电子控制网络。
由于其卓越的性能、极高的可靠性和低廉的价格现已广泛应用于工业现场控制、医疗仪器等众多领域。
CAN协议是建立在OSI 7层开放互连参考模型基础之上的。
但CAN协议只定义了模型的最下面两层:数据链路层和物理层，仅保证了节点间无差错的数据传输。
CAN的应用层协议必须由CAN 用户自行定义，或采用一些国际组织制订的标准协议。
应用最为广泛的是DeviceNet和CANopen，分别广泛应用于过程控制和机电控制领域。
但此类协议一般结构比较复杂，更适合复杂大型系统的应用。
笔者在研制一种基于CAN总线的分布式高频开关电源充电机系统的过程中设计了一种适合于小型控制系统的CAN总线高层通信协议。
2 CAN的特点
CAN 是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率、抗电磁干扰性，而且要能够检测出总线的任何错误。
当信号传输距离达10km时,CAN仍可提供高达50kbps 的数据传输速率。
CAN具有十分优越的特点:
(1) 较低的成本与极高的总线利用率;
(2) 数据传输距离可长达10km，传输速率可高达1Mbps[7];
(3) 可靠的错误处理和检错机制，发送的信息遭到破坏后可自动重发;
(4) 节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能;
(5) 报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息和优先级信息。
3 CAN的技术规范
(1) 帧类型
在CAN总线中，有四种不同的帧类型[4][5]:
·数据帧(Data Frame) 数据帧带有应用数据;
·远程帧(Remote Frame) 通过发送远程帧可以向网络请求数据，启动其他资源节点传送他们各自的数据，远程帧包含6个不同的位域:帧起始、仲裁域、控制域、CRC域、应答域、帧结尾。
仲裁域中的RTR位的隐极性表示为远程帧;
·错误帧(Error Frame)错误帧能够报告每个节点的出错，由两个不同的域组成，第一个域是不同站提供的错误标志的叠加，第二个域是错误界定符;
·过载帧(Overload Frame)如果节点的接收尚未准备好就会传送过载帧，由两个不同的域组成，第一个域是过载标志，第二个域是过载界定符。
(2) 数据帧结构
数据帧由以下7个不同的位域(Bit Field)组成:帧起始、仲裁域、控制域、数据域、CRC域、应答域、帧结尾。
[4]
·帧起始:标志帧的开始，它由单个显性位构成，在总线空闲时发送，在总线上产生同步作用。
·仲裁域:由11位标识符(ID10-ID0)和远程发送请求位(RTR)组成，RTR位为显性表示该帧为数据帧，隐性表示该帧为远程帧;标识符由高至低按次序发送，且前7位(ID10-ID4)不能全为显性位。
标识符ID用来描述数据的含义而不用于通信寻址，CAN总线的帧是没有寻址功能的。
标识符还用于决定报文的优先权，ID值越低优先权越高，在竞争总线时，优先权高
的报文优先发送，优先权低报文退出总线竞争。
CAN总线竞争的算法效率很高，是一种非破坏性竞争。
·控制域:为数据长度码(DLC3-DLC0)，表示数据域中数据的字节数，不得超过8。
·数据域:由被发送数据组成，数目与控制域中设定的字节数相等，第一个字节的最高位首先被发送。
其长度在标准帧中不超过8个字节。
·CRC域:包括CRC(循环冗余码校验)序列(15位)和CRC界定符(1个隐性位)，用于帧校验。
l应答域:由应答间隙和应答界定符组成，共两位;发送站发送两个隐性位，接收站在应答间隙中发送显性位。
应答界定符必须是隐性位。
·帧结束:由7位隐性位组成。
4 自订CAN高层协议
CAN的高层协议也可理解为应用层协议，是一种在现有的底层协议(物理层和数据链路层)之上实现的协议。
由于充电机系统的结构比较简单，网络规模也比较小。
因此我们自行制订了一种简单而有效的高层通信协议。
技术规范CAN2.0A规定标准的数据帧有11位标识符，用户可以自行规定其含义，将所需要的信息包含在内。
在充电机系统中，每一个节点都有一个唯一的地址，地址码和模块一一对应，通过拨码开关设定，总线上数据的传送也是根据地址进行的。
由于本系统规模较小，节点数少于32个，因此为每个模块分配一个5位的地址码，同一系统中地址码不得重复，系统初始化时由外部引脚读入。
将标识符ID9-ID5定义为源地址，ID4-ID0定义为目的地址，本协议中从模块的目的地址全填0，表示数据是广播数据，所有节点都可接收，主模块中目的地址根据要进行通信目的模块的地址确定。
理论上源地址和目的地址的范围都是0～31，但由于CAN协议中规定标识符前7位不能全为显性位，所以源地址不能为31，这时实际节点只有31个(0～30)。
因此每个系统所含的模块不超过31个。
所以源地址和目的地址的范围缩减到0～30。
同时上位监控机也要占用一个地址，因此系统中的电源模块不超过30个，设计时根据节点的优先权高低从小到大分配节点地址。
ID10位定义为主模块识别码，该位主模块为隐性位，从模块为显性位，以保证主模块通信优先。
模块的地址码决定发送数据的优先级。
主模块向总线发送的数据有两种:一种是目的地址全部填0的广播数据;另一种是包含特定目的地址的非广播数据。
协议中一帧数据最多能传送8个字节，对于充电机控制系统来说已经足够用了，本系统只用到其中的前5个字节，其余3个节字可用于以后的扩展使用，因此未定义多帧传输方式。
从模块以广播形式向总线发送数据，同时回收自己发送的数据，若检测到所发送与所收到的数据不符，则立即重新发送上一帧数据。
从模块发送信息的顺序由主模块的发出的指令决定，以免在总线通信繁忙时优先级较低的模块始终得不到总线通信权。
指令的发送顺序按照各从模块的地址顺序进行，即地址较低的从模块首先获得指令，得以发送自己的地址码和电流、温度采样值。
如发生冲突，则由CAN控制器自动根据模块的优先级调整发送顺序，在CAN 的底层协议中有完善的优先级仲裁算法，因此应用层协议不必考虑此类问题。
对于每个模块，上电1s后若未收到任何通信信息，则按计算延时发送自身的地址码和温度电流采样值。
延时时间的计算为[6]:
tdelay＝T×ADD
其中:tdelay-为延时发送时间;
T-为单位延时时间常数，该值根据通信速率定义;可以取1个位周期，在波特率为100kHz时为10μs;
ADD-为模块地址编码。
主模块是ID10=0的模块，因此具有最高的优先级。
上电后主模块首先向总线广播发送自身的地址码和温度电流采样值，然后即按顺序向从机发送指令，等待从机的回答。
主机1秒钟后若未收到任何通信信息则认为该模块出错，发出报警。
同样从机1s后若未收到主机任何通信信息则认为主机出错，按照源地址优先级由其余模块中地址最低的模块充当主模块，并将其ID10由1改为0，以获得最高通信优先权。
各模块检测到自身故障时，将切断输出，退出通信，并向上位机报警，同时发出声光报警。
5 结束语
本文中所介绍的CAN高层通信协议，结构简单、使用灵活、可靠性极高，实现也比较容易。
很适合在节点数不多、通信可靠性要求高、控制结构较简单的小型控制系统中应用，具有一定的实用价值。