芯耀
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工作原理
CAN通信的工作原理依賴(lài)于CAN接口的核心組件，包括CAN控制器、CAN收發(fā)器和CAN總線(xiàn)。CAN收發(fā)器的作用是將普通信號(hào)轉(zhuǎn)化為差分信號(hào)，以提高抗干擾能力和輸出可靠性。CAN 總線(xiàn)的工作電壓通常為5V或3.3V，但通信的關(guān)鍵在于CAN_High和CAN_Low兩根總線(xiàn)間的電壓差。
CAN協(xié)議經(jīng)過(guò)ISO標(biāo)準(zhǔn)化后有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：ISO11898標(biāo)準(zhǔn)和ISO11519-2標(biāo)準(zhǔn)；其中標(biāo)準(zhǔn)ISO11519-2-1994已經(jīng)被ISO11898-3-2006 代替，即符合標(biāo)準(zhǔn)ISO11898-3的產(chǎn)品也是符合ISO11519-2標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品；ISO11898-2-2016更新并替代了ISO11898-2:2003，ISO11898-5:2007和ISO11898-6:2013。ISO11898標(biāo)準(zhǔn)和ISO11519-2標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于數(shù)據(jù)鏈路層的定義相同，但物理層不同，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)間的差異如下：
當(dāng)CAN收到一個(gè)高電平信號(hào)，CAN_High和CAN_Low輸出均為2.5V，電壓差是0V，此時(shí)表示邏輯1，也稱(chēng)隱性電平。
為滿(mǎn)足不同通信需求，CAN協(xié)議定義了多種幀類(lèi)型，包括數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、錯(cuò)誤幀、過(guò)載幀、幀間隔等。數(shù)據(jù)幀用于傳輸數(shù)據(jù)，包含實(shí)際的有效數(shù)據(jù)內(nèi)容；遠(yuǎn)程幀用于請(qǐng)求數(shù)據(jù)，沒(méi)有數(shù)據(jù)部分，只發(fā)送標(biāo)識(shí)符和長(zhǎng)度信息；錯(cuò)誤幀用于指示總線(xiàn)上的錯(cuò)誤，幫助進(jìn)行錯(cuò)誤處理；過(guò)載幀用于指示總線(xiàn)過(guò)載，幫助管理數(shù)據(jù)流；幀間隔是兩幀之間的時(shí)間間隔，用于確保幀的正確傳輸，避免幀沖突。其中最常見(jiàn)的幀類(lèi)型是數(shù)據(jù)幀，分為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀和擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀。
標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀格式及字段組成如下：
報(bào)文的優(yōu)先級(jí)，是通過(guò)對(duì) ID（識(shí)別碼） 的仲裁來(lái)確定的。CAN總線(xiàn)上有兩種電平狀態(tài)，如果總線(xiàn)上同時(shí)出現(xiàn)顯性電平和隱性電平，總線(xiàn)的狀態(tài)會(huì)被置為顯性電平，CAN正是利用這個(gè)特性進(jìn)行仲裁。
類(lèi)型分類(lèi)
以上介紹的都是關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)CAN的內(nèi)容，此外還有一種CAN FD，它的全稱(chēng)是Flexible Data Rate，譯為可變速率的CAN。CAN和CAN FD是兩種不同的總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，它們都是基于CAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，但它們之間有明顯的區(qū)別。CAN是一種多點(diǎn)總線(xiàn)，它可以用于連接許多設(shè)備，而CAN FD是一種更高級(jí)的多點(diǎn)總線(xiàn)，它可以提供更高的傳輸速率和更高的傳輸容量。
CAN和CAN FD之間最大的區(qū)別在于傳輸容量。CAN的最大傳輸容量為8字節(jié)，而CAN FD的最大傳輸容量可以達(dá)到64字節(jié)。這意味著CAN FD可以提供更多的數(shù)據(jù)，因此可以傳輸更大的數(shù)據(jù)包，從而更好地滿(mǎn)足應(yīng)用需求。
另一個(gè)不同點(diǎn)是傳輸速率。CAN的最大傳輸速率為1 Mbps，而CAN FD的最大傳輸速率可以達(dá)到8 Mbps。
以上就是關(guān)于CAN接口的核心內(nèi)容解析。希望本文分享能夠?yàn)?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/502952.html">嵌入式開(kāi)發(fā)技術(shù)愛(ài)好者及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的高校學(xué)生提供切實(shí)可行的項(xiàng)目實(shí)踐參考。若您在應(yīng)用場(chǎng)景中遇到CAN接口開(kāi)發(fā)或調(diào)試問(wèn)題，歡迎隨時(shí)私信與我們技術(shù)團(tuán)隊(duì)深入交流，我們將結(jié)合多年嵌入式開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，為您提供針對(duì)性解決方案建議。
