CANOpen系列教程05_CAN总线同步与位填充、优先级的决定

  • 分享一个朋友的人工智能教程,零基础!通俗易懂!希望你也加入到人工智能的队伍中来! www.captainbed.net

一、写在前面

  继续为大家更新CAN总线协议相关内容,这些内容其实也比较重要,会直接影响到你后期CAN总线的编程,夸张一点的说会影响到你的软件架构。

  本文内容相对来说比较容易理解,初学者有必要了解一下。

  本文章收录于【CANOpen系列教程】,在我的博客分类“CANOpen系列教程”也能查找到。

  为了方便大家平时公交、地铁、外出办事也能用手机随时随地查看该教程,该系列教程也同步更新于微信公众号【EmbeddedDevelop】,关注微信公众号回复【CANOpen系列教程】即可查看。

二、位填充

位填充是为防止突发错误而设定的功能。当同样的电平持续 5 位时则添加一个位的反型数据。

这个功能很好理解,如下图所示。位填充的数据不需要编程控制,由控制器自动完成。其目的也是提高CAN总线的稳定性。



(1) 发送单元的工作
在发送数据帧和遥控帧时, SOF~CRC 段间的数据,相同电平如果持续 5 位,在下一个位(第 6 个位)则要插入 1 位与前 5 位反型的电平。

(2) 接收单元的工作
在接收数据帧和遥控帧时, SOF~CRC 段间的数据,相同电平如果持续 5 位,需要删除下一个位(第 6 个位)再接收。如果这个第 6 个位的电平与前 5 位相同,将被视为错误并发送错误帧。

三、优先级的决定

前面讲述“CAN 总线差分信号”时描述了显性和隐性,其实这是CAN总线的特点,也是决定CAN总线优先级比较重要的功能。

在CAN总线空闲态,最先开始发送消息的单元获得发送权。

多个单元同时开始发送时,各发送单元从仲裁段的第一位开始进行仲裁。连续输出显性电平最多的单元可继续发送。



上图描述了CAN控制仲裁的过程,单元2最终获得了抢占CAN总线的权利,也就是说单元2具有更高的优先级。

当单元1 仲裁失利时,自动转换为接收(本来该发送,优先级比别人低,就开始接收数据了。 同时,控制器将会在下一轮继续发送这次未完成的数据)。

3.1 数据帧和遥控帧的优先级

具有相同 ID 的数据帧和遥控帧在总线上竞争时,仲裁段的最后一位(RTR)为显性位的数据帧具有优先权,可继续发送。

数据帧和遥控帧的仲裁过程如下图:



3.2 标准格式和扩展格式的优先级

标准格式 ID 与具有相同 ID 的遥控帧或者扩展格式的数据帧在总线上竞争时,标准格式的 RTR 位为显性位的具有优先权,可继续发送。



提示:
不明白数据帧和遥控帧,标准格式和扩展格式之间差异的朋友,建议参看我上一篇文章《CANOpen系列教程04》

四、其他

CAN总线协议的重要内容在这前面基本是讲述的差不多了,还有一些不是很重要的内容,比如硬件设计需要在CAN_H和CAN_L之间添加一个120欧电阻,总线的传输距离等。

接下来的文章会结合STM32芯片集成CAN控制器、例程讲述如何编程控制CAN总线数据的收发等。

五、说明

1.该文档部分文字来自网络,仅供个人学习使用,版权所有,禁止商用。

2.本文由我一个人编辑并整理,难免存在一些错误。

3.为了方便大家平时公交、地铁、外出办事也能用手机随时随地查看该教程,该教程同步更新于微信公众号【EmbeddedDevelop】,关注微信公众号回复【CANOpen系列教程】即可查看全系列教程。

六、最后

我的博客:http://www.strongerhuang.com
我的GitHub:https://github.com/EmbeddedDevelop

  我的微信公众号(ID:strongerHuang)还在分享STM8、STM32、Keil、IAR、FreeRTOS、UCOS、RT-Thread、CANOpen、Modbus…等更多精彩内容,如果想查看更多内容,可以关注我的微信公众号。

strongerHuang wechat
关注微信公众号,查看更多精彩内容!
本文对你有帮助吗?