一 : CAN总线协议入门
CAN总线协议入门
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目录
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CAN总线的特点
?CAN是到目前为止唯一有国际标准的现场总线。(www.61k.com]
?CAN为多主方式工作，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，而不分主从。
?在报文标识符上，CAN上的节点分成不同的优先级，可满足不同的实时要求，优先级高的数据最多可在134μs内得到传输。?CAN采用非破坏总线仲裁技术。
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CAN总线的特点
?CAN节点只需通过对报文的标识符滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播几种方式传送接收数据。(www.61k.com）
?CAN的直接通讯距离最远可达10km；通信速率最高可达1Mbps。
?CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达110个。
?报文采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，数据出错率极低。
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CAN总线的特点
?CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，具有极好的检错效果。(www.61k.com)
?CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活。
?CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。
?CAN总线具有较高的性能价格比
。
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CAN
节点模型
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CAN
整车模型
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CAN
整车模型
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CAN总线分层结构
?CAN覆盖了ISO规定的OSI基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层。［www.61k.com］
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CAN总线分层结构
?数据链路层分为MAC子层和LLC子层，MAC子层是CAN协议的核心部分。[www.61k.com]数据链路层的功能是将物理层收到的信号组织成有意义的消息，并提供传送错误控制等传输控制的流程。具体地说，就是消息的帧化、仲裁、应答、错误的检测或报告。数据链路层的功能通常在CAN控制器的硬件中执行。
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CAN总线分层结构
?物理层定义了信号实际的发送方式、位时序、位的编码方式及同步的步骤。（www.61k.com)但具体地说，信号电平、通信速度、采样点、驱动器和总线的电气特性、连接器的形态等均未定义。这些必须由用户根据系统需求自行确定。
?传输层定义的是CAN总线的高层协议，具
体由软件实现。
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CAN总线物理特性?CAN总线的电平信号?速率与传输距离的关系
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CAN总线报文
?数据帧：将数据从发送器传输到接收器。（www.61k.com]?远程帧：请求发送具有同一标识符的数据。
?错误帧：任何单元检测到总线错误就发出错误帧。
?过载帧：用在相邻数据帧或远程帧之间提供附加的延时。
注：数据帧和远程帧可以使用标准帧及扩展帧2种格式。
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CAN报文编码CAN采用“不归零”码不归零码0111001001曼彻斯特码
(Manchester Coding)CAN is NRZ which hasEMC advantagescompared with MC
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CAN报文编码-位填充
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连续5个相同极性的位就会插入一个填充位
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CAN报文-远程帧
?远程帧并无数据域，其数据长度代码表示的是所请求
数据帧的数据长度代码
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CAN报文-
错误帧
?错误帧用于在接收和发送消息检测到错误时向网络通知错误，该帧由错误标志和错误界定符构成?错误标志包括主动错误标志和被动错误标志两种——主动错误标志：6位显性位
——被动错误标志：6位隐性位
?错误界定符由8位隐性位构成
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CAN报文-
过载帧
?过载帧用于接收方通知发送方尚未准备好接收数据，过载帧由过载标志和过载界定符构成
?过载标志由6位显性位构成
?过载界定符由8位隐性位构成
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仲裁机制
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仲裁机制-结论
?显性位具有“优先”意味，只要有一个单元输出显性电平，总线上即为显性电平。[www.61k.com］?隐性位具有“包容”意味，只有所有单元都输出隐性电平，总线上才为隐性电平。?显性电平比隐性电平更有“权”。?标识符越小，优先级越高。
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错误类型及处理机制
共有5种错误类型，多种错误可能同时发生。[www.61k.com）?位错误（Bit Error）
?填充错误（Stuff Error）
?CRC错误（CRC Error）
?格式错误（Form Error）
?应答错误（Acknowledgment Error）
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位错误
?单元在发送位的同时也对总线进行监视。［www.61k.com］如果所发送的位值与所监视的位值不相符合，则在此位时间里检测到一个位错误。
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填充错误
?在应当使用位填充法进行编码的报文域中，出现了第6个连续相同的位电平时，将检测到一个填充错误。(www.61k.com）
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CRC错误
?CRC序列包括了发送器计算的CRC结果。［www.61k.com]接收器计算CRC的方法与发送器相同。如果计算结果与接收到CRC序列的结果不相符，则检测到一个CRC错误。
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格式错误
?如果一个固定格式的位域含有1个或多个非法位，则检测到一个格式错误。(www.61k.com)
?注意：对于接收器，帧末尾最后一位期间的显性位不被当作帧错误。
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应答错误
?只要在应答间隙期间所监视的位不为显性，发送器就会检测到一个应答错误。(www.61k.com］
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错误处理机制
?每个总线单元都使用2种计数来进行故障界定：
——发送错误计数器
——接收错误计数器
?这些计数器按照检测到的错误类型分别进行加1或加8操作。[www.61k.com]
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错误处理机制
?按照发送计数器、接收计数器的计数值，总线单元的状态分为以下3种：——主动错误
——被动错误
——总线关闭
?处于不同状态的总线单元，其计数器加减的法则不同。(www.61k.com］
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错误处理机制
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错误处理机制
?主动错误是可以正常参与总线通信的状态，并在检测到错误时发出“主动错误”标志。(www.61k.com］
?检测到主动错误的计数器加8。
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错误处理机制
?被动错误是易引起错误的状态。（www.61k.com]
?被动错误单元虽能参与总线通信，但为不妨碍其他单元通信，接收时不能积极地发送错误通知。
?被动错误单元即使检测到错误，而其他处于主动错误的单元如果没发现错误，整个总线也被认为是没有错误的。
?被动错误单元检测出错误时，输出被动错误标志。
?被动错误状态单元在发送结束后不能马上再次开始发送。在开始下次发送前，在间隔帧期间内必须插入“延迟传送”（8位隐性位）
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总结
?CAN总线是车用总线系统中应用最广泛的现场总线。［www.61k.com)
?学习CAN总线的重点是了解它的报文结构，以及其物理特性。
?CAN总线的仲裁机制是一种非破坏性的仲裁机制，不会出现网络崩溃的情况。?了解CAN总线的错误处理机制，有便与CAN总线系统故障的诊断。
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二 : IEC61850国际标准通信协议
61850 IEC61850国际标准通信协议
61850 IEC61850国际标准通信协议
61850 IEC61850国际标准通信协议
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三 : 七大标准化组织就物联网M2M通信标准达成协议
日前，七大标准化组织已就M2M（Machine to Machine）通信标准达成初步协议。［www.61k.com)七大标准组织包括ARIB，ATIS，CCSA，ETSI，TIA，TTA以及TTC。
在过去几个月中，几大组织统一达成了一个共同点，具有成本效应的，广泛适用的M2M服务层通信协议，通过标准的建立，M2M应用服务及软硬件可快速实现标准化。
M2M标准是开放的，允许其他组织和成员参与，共同制定符合全体利益的标准。
主要七大标准组织包括：日本电波产业协会（ARIB），日本电信技术委员会（TTC），世界无线通讯解决方案联盟（ATIS），美国电信工业协会（TIA），中国通信标准化协会（CCSA），欧洲电信标准化协会（ETSI），韩国电信技术协会（TTA）。
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