1寫在前面

繼續(xù)為大家更新CAN總線協(xié)議相關(guān)內(nèi)容，這些內(nèi)容其實(shí)也比較重要，會(huì)直接影響到你后期CAN總線的編程，夸張一點(diǎn)的說(shuō)會(huì)影響到你的軟件架構(gòu)。

本文內(nèi)容相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易理解，初學(xué)者有必要了解一下。

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位填充

位填充是為防止突發(fā)錯(cuò)誤而設(shè)定的功能。當(dāng)同樣的電平持續(xù) 5 位時(shí)則添加一個(gè)位的反型數(shù)據(jù)。

這個(gè)功能很好理解，如下圖所示。位填充的數(shù)據(jù)不需要編程控制，由控制器自動(dòng)完成。其目的也是提高CAN總線的穩(wěn)定性。

(1) 發(fā)送單元的工作

在發(fā)送數(shù)據(jù)幀和遙控幀時(shí)， SOF～CRC 段間的數(shù)據(jù)，相同電平如果持續(xù) 5 位，在下一個(gè)位（第 6 個(gè)位）則要插入 1 位與前 5 位反型的電平。

(2) 接收單元的工作

在接收數(shù)據(jù)幀和遙控幀時(shí)， SOF～CRC 段間的數(shù)據(jù)，相同電平如果持續(xù) 5 位，需要?jiǎng)h除下一個(gè)位（第 6 個(gè)位）再接收。如果這個(gè)第 6 個(gè)位的電平與前 5 位相同，將被視為錯(cuò)誤并發(fā)送錯(cuò)誤幀。

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優(yōu)先級(jí)的決定

前面講述“CAN 總線差分信號(hào)”時(shí)描述了顯性和隱性，其實(shí)這是CAN總線的特點(diǎn)，也是決定CAN總線優(yōu)先級(jí)比較重要的功能。

在CAN總線空閑態(tài)，最先開(kāi)始發(fā)送消息的單元獲得發(fā)送權(quán)。

多個(gè)單元同時(shí)開(kāi)始發(fā)送時(shí)，各發(fā)送單元從仲裁段的第一位開(kāi)始進(jìn)行仲裁。連續(xù)輸出顯性電平最多的單元可繼續(xù)發(fā)送。

上圖描述了CAN控制仲裁的過(guò)程，單元2最終獲得了搶占CAN總線的權(quán)利，也就是說(shuō)單元2具有更高的優(yōu)先級(jí)。

當(dāng)單元1 仲裁失利時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)換為接收（本來(lái)該發(fā)送，優(yōu)先級(jí)比別人低，就開(kāi)始接收數(shù)據(jù)了。 同時(shí)，控制器將會(huì)在下一輪繼續(xù)發(fā)送這次未完成的數(shù)據(jù)）。

3.1 數(shù)據(jù)幀和遙控幀的優(yōu)先級(jí)

具有相同 ID 的數(shù)據(jù)幀和遙控幀在總線上競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，仲裁段的最后一位（RTR）為顯性位的數(shù)據(jù)幀具有優(yōu)先權(quán)，可繼續(xù)發(fā)送。

數(shù)據(jù)幀和遙控幀的仲裁過(guò)程如下圖：

3.2 標(biāo)準(zhǔn)格式和擴(kuò)展格式的優(yōu)先級(jí)

標(biāo)準(zhǔn)格式 ID 與具有相同 ID 的遙控幀或者擴(kuò)展格式的數(shù)據(jù)幀在總線上競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)格式的 RTR 位為顯性位的具有優(yōu)先權(quán)，可繼續(xù)發(fā)送。

提示：

不明白數(shù)據(jù)幀和遙控幀，標(biāo)準(zhǔn)格式和擴(kuò)展格式之間差異的朋友，建議參看我上一篇文章《CANOpen系列教程04》。

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其他

CAN總線協(xié)議的重要內(nèi)容在這前面基本是講述的差不多了，還有一些不是很重要的內(nèi)容，比如硬件設(shè)計(jì)需要在CAN_H和CAN_L之間添加一個(gè)120歐電阻，總線的傳輸距離等。

接下來(lái)的文章會(huì)結(jié)合STM32芯片集成CAN控制器、例程講述如何編程控制CAN總線數(shù)據(jù)的收發(fā)等。