CAN通讯的总结

1.CAN通讯有2套国际标准，2套协议版本，3种故障状态，4种数据帧类型，5种总线错误类型。

2.CAN的国际标准有两种ISO11898和ISO11519。

3.CAN2.0协议分为A版和B版两种，A版协议仅支持11位标识符（称为标准帧），B版协议兼容11位，向上扩展到19位标识符（称为扩展帧）。

4.CAN总线中，任何一个节点发生了错误，那么这个节点可能处于3种故障状态：错误主动状态，错误被动状态，离线状态。错误主动状态:可以正常参加总线通讯，检测出错误时，输出主动错误标志。错误被动状态：是易引起错误的状态，虽然能参加总线通讯，但为不妨碍其他节点通讯，接收时不能积极的发送错误通知，处于被动错误状态的节点即时检测出错误，而其它处于主动错误状态的节点如果没有发现错误，整个总线也被认为没有错误。离线状态：不能参加总线通讯的状态。

4.CAN总线中有5类错误，这5类错误并不具有排他性，可以同时发生。CAN总线在任意时刻，只有一个节点在发送数据，其他所有节点都是在接收，只有对应的ID报文节点对接收的报文做出应答反应。

5.位错误（Bit Error）：节点是边发送边检听对应的位，发送的位和检测的位如果不一致，则检测到一个位错误。

6.填充错误（Stuff Error）监听到6个连续相同的为电平时，则检测到一个位填充错误。

7.CRC错误（CRC Error）发送节点会对报文的帧起始，仲裁场，数据场进行CRC计算，求出CRC校验码，并将其也发送出去。接收节点在接收到数据后，会根据CRC校验码来判断接收到的数据在传送过程中是否出错。

8.形式错误（）一个固定形式的位场中含有非法位时，则检测到一个形式错误。

9.应答错误（）只要在应答期间所监听的位不为显性，则发送器检测到一个应答错误。

应答场包括应答位和应答分隔符，发送节点发送的这两位均为隐性电平，这时只有正确接收报文的接收节点发送显性电平来覆盖它。

11.串口通信是一对一的通信，SPI的通信是一对多的通信。CAN的一大特点，多主机串行通信：也就是在总线空闲时，所有单元都可以发送消息，最先访问的节点可以获得发送权，若多个节点认为自己获得发送权同时开始发送数据时，根据ID的优先级来竞争总线的发送权。总线上的节点没有类似于MAC物理地址的信息，所以在总线上增减单元时，连接在总线上的其他单元的软硬件及应用层都不需要改变。单元根据报文ID决定接收或者屏蔽该报文，报文ID在一定程度上也决定了此帧数据的优先级，发送的信息遭到破坏后，可自动重发；节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能。

12.CAN总线上所有的节点都可以检测错误，检测出错误的单元会立刻通知其他所有单元。正常发送的节点一旦检测出错误，会强制结束当前的发送，强制结束发送的节点会不断反复的发送此信息直到成功发送为止，或进入总线关闭状态。

13.CAN总线上的信号使用差分电压进行传送，两条信号线被称为CAN_H 和CAN_L,静态时均是2.5v左右，这时的状态表示逻辑1，也称为隐性电平，通常CAN_H为3.5，CAN_L为1.5时，表示为逻辑0，称为显性电平。

14.DSP的ＣＡＮ模块的引脚在发送数据的同时，其接受引脚也在监听所发送的数据，也就是，发送数据的时候，接受引脚上也会有相应的波形可以在示波器上显示。如果ＣＡＮ总线上只有发送节点，却没有接受节点，那么这个发送节点会一直发送数据直到发送成功为止，也就是收到有效的应答信号。

15.CAN协议里对ACK（应答场）有如下的描述：

应答场长度为2 个位，包含应答间隙（ACK SLOT）和应答界定符（ACK DELIMITER）。在应答场里，发送站发送两个“隐性”位。当接收器正确地接收到有效的报文，接收器就会在应答间隙（ACK SLOT）期间（发送ACK 信号）向发送器发送一“显性”的位以示应答。

15.应答间隙：所有接收到匹配CRC 序列（CRC SEQUENCE）的站会在应答间隙（ACK SLOT）期间用一“显性”的位写入发送器的“隐性”位来作出回答。ACK 界定符：ACK 界定符是ACK 场的第二个位，并且是一个必须为“隐性”的位。因此，应答间隙（ACK SLOT）被两个“隐性”的位所包围，也就是CRC 界定符（CRC DELIMITER）和ACK 界定符（ACK DELIMITER）。

16.在CAN协议的错误检测部分有这样的描述：

位错误：站单元在发送位的同时也对总线进行监视。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（BIT ERROR）。但是在仲裁场（ARBITRATION FIELD）的填充位流期间或ACK间隙（ACK SLOT）发送一“隐性”位的情况是例外的—— 此时，当监视到一“显性”位时，不会发出位错误（BIT ERROR）。应答错误：只要在ACK 间隙（ACK SLOT）期间所监视的位不为“显性”，则发送器会检测到一个应答错误（ACKNOWLEDGMENT ERROR）。

17.发送者在发送的同时，会监视总线上的数据，如果与发送的娄据不一致，则表示发送失败或自己失去仲裁，立即停止发送或转入接收模式。如果有一个节点在ACK SLOT的时间内发送“显性”位，则发送者认为此次发送报文成功；如果发送者检测到ACK SLOT为隐性位，则表示没有节点填充ACK SLOT，则发送者会检测到这个隐性位而知道发送失败，此条报文需要重发。所以，当总线上只有一个节点的时候，或是只有一个节点可以收发数据的时候，这个节点是发不出去数据的，因为它所发出的数据帧中的ACK SLOT没有另外一个节点来填充，将永远是隐性位，这个节点会一直重发数据直到发送成功或发送被取消。

18.（注：一：总线上只有一个节点而且它向外发送了数据。它确实不会收到任何ACK，它会变成“error passive”但是它不会变成BUS off。why？请参考CAN specificaton 2.0-partB-Fault_Confinement--rule3--exception1 二:其它检测到CRC错误的节点不会马上发送错误帧，而是在ACK delimiter之后才发送。请参考CAN specificaton 2.0-partB-Error_Signalling）

19.ACK SLOT只有一个BIT，而接下去的ACK delimiter始终为隐性（我们可认为是1），当数据到达ACK SLOT的时候，所有的节点都会发送显性位（我们可以认为是0），而发送者在ACK这个时间里保持隐性位（即发送者在发送的时候ACK SLOT 为1），这时发送者会检测总线上的ACK时间内的信号，如果是0，则表示正确，如果是1，表示有错误。如果当中有某一个节点在ACK SLOT填入隐性位，则总线上同样还是显性位电平，故只要总线上有一个节点正确接收到数据，则ACK SLOT就会被填入显性电平；那么，接收错误的节点如何来告知发送者此次发送不成功呢？这时候就要用到CAN的错误帧，当一个接收者收到错误的数据的时候，它立即开始发送一个错误帧，则接下去总线上的信号就是这个错误帧，其它的节点和发送者也都会收到这个错误帧，那所有的节点都知道出错了，接收者会丢掉此次消息，而发送者会试图重发此次消息。这才是ACK SLOT真正的含义。

20.我们认为，发送者在发数据的时候，CANTX在发送数据，而CANRX同时也在接收数据，当发送者发送ACK为隐性时，接收到的ACK SLOT一定要是显性才会正确。那么，当有节点正确接收到了数据，在ACK SLOT填上显性位后，接收错误的节点这时候会如何呢？接收错误的节点就会马上发送错误帧，一般是发送连续的6个0或1，根据CAN的位填充原理，当有五个连续的0或1出现时，为了传送中的同步，必须插入一个反相位的BIT作为填充位，如果连续出现6个或以上的相同信号，则此次传送错误，数据将被丢弃。故当发送者收到这个错误帧后，便会知道发送出错，并试图重发数据。