我知道，我對與電子有關(guān)的所有事情都很著迷，但不論從哪個角度看，今天的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，都顯得“鶴立雞群”，真是非常棒的器件。如果在這個智能時代，在這個領(lǐng)域，想擁有一技之長的你還沒有關(guān)注FPGA，那么世界將拋棄你，時代將拋棄你。作者ALIFPGA，多年FPGA開發(fā)經(jīng)驗，所有文章皆為多年學(xué)習(xí)和工作經(jīng)驗之總結(jié)。

CAN總線是一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，其通信接口中集成了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余檢驗、優(yōu)先級判別等項工作。

CAN總線結(jié)構(gòu)

CAN總線規(guī)范采用了ISO-OSI（Open System Interconnection Reference Model，開放式通信系統(tǒng)互聯(lián)參考模型）的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有三種不同的器件與之相對應(yīng)。

對應(yīng)物理層的是收發(fā)器；

對應(yīng)數(shù)據(jù)鏈路層的是CAN控制器；

應(yīng)用層上主要是用戶特殊的應(yīng)用，對應(yīng)的器件是微控制器。

CAN總線標(biāo)準(zhǔn)幀

標(biāo)準(zhǔn)幀11位標(biāo)識符。

幀類型數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、錯誤幀和過載幀

數(shù)據(jù)幀：數(shù)據(jù)幀攜帶數(shù)據(jù)從發(fā)送器至接收器?？偩€上傳輸?shù)拇蠖嗍沁@個幀。

遠(yuǎn)程幀：由總線單元發(fā)出，請求發(fā)送具有同一識別符的數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀（或遠(yuǎn)程幀）通過幀間空間與其他各幀分開。

錯誤幀：任何單元一但檢測到總線錯誤就發(fā)出錯誤幀。

過載幀：過載幀用以在先行的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀（或遠(yuǎn)程幀）之間提供一附加的延時。

幀以起始幀（SOF）位開始， SOF 為顯性狀態(tài)，允許所有節(jié)點(diǎn)的硬同步。SOF之后是仲裁字段，由12個位組成，分別為11個標(biāo)識位和一個遠(yuǎn)程發(fā)送請求（Remote TransmissionRequest， RTR）位。RTR 位用于區(qū)分報文是數(shù)據(jù)幀

（RTR 位為顯性狀態(tài)）還是遠(yuǎn)程幀（RTR 位為隱性狀態(tài)）。

仲裁字段之后是控制字段，由6 個位組成?？刂谱侄蔚牡谝晃粸闃?biāo)識擴(kuò)展（Identifier Extension，IDE）位，該位應(yīng)是顯性狀態(tài)來指定標(biāo)準(zhǔn)幀。標(biāo)識擴(kuò)展位的下一位為零保留位（RB0），CAN 協(xié)議將其定義為顯性位?？刂?/p>

字段的其余4 位為數(shù)據(jù)長度碼（Data Length Code，DLC），用來指定報文中包含的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)（0 到8 字節(jié)）。

控制字段之后為數(shù)據(jù)字段，包含要發(fā)送的任何數(shù)據(jù)字節(jié)。數(shù)據(jù)字段長度由上述DLC 定義（0 到8 字節(jié)）。

數(shù)據(jù)字段之后為循環(huán)冗余校驗（CRC）字段，用來檢測報文傳輸錯誤。CRC 字段包含一個15 位的CRC 序列，之后是隱性的CRC 定界位。

最后一個字段是確認(rèn)字段（ACK），由2 個位組成。在確認(rèn)時隙（ACK Slot）位執(zhí)行期間，發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)出一個隱性位。任何收到無錯誤幀的節(jié)點(diǎn)會發(fā)回一個顯性位（無論該節(jié)點(diǎn)是否配置為接受該報文與否）來確認(rèn)幀收到無誤。確認(rèn)字段以隱性確認(rèn)定界符結(jié)束，該定界符可能不允許被改寫為顯性位。