关于CAN总线协议的报文类型与物理层的知识点

　　物理层(或称物理层)是计算机网络OSI模型中最低的一层。物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除，而提供具有机械的，电子的，功能的和规范的特性。今天小编要给大家分享一篇教程，那就是：关于CAN总线协议的报文类型与物理层的知识点。

　　在前面的课课家教程里面，小编就已经对CAN总线协议的相关内容作了一个较为简单的介绍。那么在这一篇教程里面，小编就来和大家说一下关于CAN总线协议的报文类型与物理层的知识点吧。根据小编以往的学习经验，知道在协议里面，我们一般情况下都会使用报文结构以及帧形式来进行数据传输的。那么事实上CAN总线协议也有着类似的定义。

　　小编相信大家都应该知道CAN总线的物理层是将ECU连接至总线的驱动电路。ECU的总数将受限于总线上面的电气负荷。物理层主要就是定义了物理数据在总线上每一个节点之间的传输过程，主要就是连接介质、数据的编码／解码、线路电气特性、位定时以及同步的实施标准。BOSCHCAN基本上是没有对于物理层进行相关的定义，但是基于CAN的ISO标准对物理层进行了相关的定义。大家在设计一个CAN系统的时候，物理层就会具有非常大的选择余地，但是就一定要保证CAN总线协议里面媒体访问层非破坏性位仲裁的要求，换一句话来说，也就是出现总线竞争的时候，具有较高优先权的报文获取得到总线竞争的原则，所以就需要要求物理层一定支持CAN总线里面隐性位以及显性位的状态特征。在没有发送显性位的时候，总线主要就是处于隐性状态，空闲的时候，总线就会处于隐性状态；当有一个或者是多个节点发送显性位，显性位覆盖隐性位，这样子就会使总线处于显性状态。在这一个基础上，物理层主要就是取决于传输速度的要求。

　　一、物理层

　　在CAN里面，物理层从结构上面能够直接分为三层，分别就是物理层信令(英文全称：PhysicalLayerSignaling，PLS)、物理介质附件(英文全称：PhysicalMediaAttachment，PMA)层以及介质从属接口(英文全称：MediaDependent：Inter-face，MDI)层。在这其中PLS连同数据链路层功能主要就是由CAN控制器完成的，PMA层功能由CAN收发器完成，MDI层主要就是定义了电缆以及连接器的特性。直至目前为止也有支持CAN的微处理器内部集成了CAN控制器以及收发器电路，就比如说：MC68HC908GZl6。PMA以及MDI两层有非常多不一样的国际或者是国家或者是行业标准，大家也可以自行进行定义，现在比较流行的是ISOll898定义的高速CAN发送／接收器标准。在理论上来说的话，CAN总线上面的节点数几乎是不受任何限制的，可以高达达到2000个，事实上受电气特性的限制，最多仅仅只可以接100多个节点。

　　CAN的数据链路层是它最为核心的内容，在这其中逻辑链路控制(也就是LogicalLinkcontrol，LLC)完成过滤、过载通知以及管理恢复等等功能，媒体访问控制(MediumAeeesscontrol，MAC)子层完成数据打包／解包、媒体访问管理、帧编码、错误信令、错误检测、应答、串并转换等等功能。这一些功能通通都是围绕信息帧传送过程从而展开的。

　　二、报文类型

　　在这里大家可以看到在CAN2．0B的版本CAN总线协议里面有两种不一样的帧格式，不一样的地方就是为标识符域的长度不一样，含有ll位标识符的帧我们将其称之为标准帧，然而含有29位标识符的帧我们将其称之为扩展帧。就比如说：CAN1．2版本协议所描述，两个版本的标准数据帧格式以及远程帧格式分别都是等效的，然而扩展格式是CAN2．0B协议新增加的特性。为了可以让得控制器设计相对来说更加的简单，并不要求执行完全的扩展格式，对于新型控制器而言，一定不加任何限制的支持标准格式。但是无论是哪一种的帧格式，在报文传输的时候都有下面四种不一样类型的帧，具体如下所示：

　　第一种：远程帧(Remote)

　　总线单元发出远程帧的时候，请求发送具有同一标识符的数据帧。

　　第二种：数据帧(Data)

　　数据帧主要的作用就是将数据从发送器传输到接收器。

　　第三种：过载帧(Overload)

　　过载帧主要的作用就是用来在相邻数据帧或者是远程帧之间提供附加的延时。

　　第四种：错误帧(Error)

　　任何一个单元检测到总线错误的时候就会发出错误帧。

　　在这里大家都需要注意一点，那就是数据帧或者是远程帧与前一个帧之间都会有一个隔离域，也就是我们所说的帧间间隔。另外一个方面，数据帧以及远程帧这两者之间能够直接使用标准帧及扩展帧两种格式。

　　小编结语：

　　今天的考试认证教程，小编就已经介绍完毕了，关于CAN总线协议的报文类型与物理层的知识点，希望这对大家有所帮助。课课家会一直更新关于考试认证的文章，请继续关注我们的网站：课课家教育。谢谢！