CAN协议规范标准
can 通信规约
can 通信规约
通信规约又名通信协议，是为保证数据通信系统中通信双方能有效和可靠地通信而规定的双方应共同遵守的一系列约定，包括数据的格式、顺序和速率、链路管理、流量调节和差错控制等。
目前，常用的通信规约包括FT3规约、IEC 61850规约、101规约、104规约、DISA规约、CDT规约及DNP规约等。
这些规约分别适用于不同的网络环境，例如IEC 61850规约主要用于站控层和过程层的“直采直跳”网络方式。
以103规约（DL/T667-1999(IEC60870-5-103)）为例，该规约广泛应用于电力系统中，在通信接口、通信格式、报文格式等方面有着详细的规定。
其中，通信接口标准包括RS232、RS485和光纤；通信格式采用异步方式，包括1位起始位、8位数据位、1位偶校验位和1位停止位；报文格式包括固定帧长报文和可变帧长报文两种格式。
不同的通信规约适用于不同的应用场景和技术要求，在选择合适的通信规约时，需要考虑数据传输的稳定性、可靠性和安全性等因素。
CAN总线技术协议规范
CAN总线技术协议规范一、CAN总线的通信模式CAN是一种有效支持分布式控制[3]或实时控制的串行通信网络，可实现全分布式多机系统；可以用点对点，一点对多点以及全局广播几种方式传送和接受数据；CAN总线直接通信距离最远可达10Km（此时传输速率可能达到5Kb/s）,通信速率最高可达1Mb/s（此时传输距离可能达到40m）；且理论上CAN总线通信网络的节点数不受限制（实际上受CAN收发器芯片驱动能力的限制）。
CAN总线基于下列5条基本规则进行通信协调：1．总线访问：CAN是共享媒体总线，他对媒体的访问机制类似于以太网的媒体访问机制，机采用载波监听多路访问的方式。
CAN控制器只能在总线空闲时发送，并采用硬同步，所有CAN控制器同步位于帧起始的前沿。
为避免异步时钟因累积误差而产生错位，CAN总线中用硬同步后满足一定条件的跳变进行重同步。
所谓总线空闲，就是网络上至少存在3个空闲位（隐性位）时网络的状态，也就是CAN 节点在侦听到网络上出现至少3个隐性位时，才开始发送。
2．仲裁：当总线空闲时呈隐性电平，此时任何一个节点都可以向总线发送一个显性电平作为一个帧的开始。
如果有两个或两个以上的节点同时发送，就会产生总线冲突。
CAN总线解决总线冲突的方法比以太网的CSMA/CD方法有很大的改进。
以太网是碰撞检测方式，即一旦检测到两个或多个节点同时发送信息帧时，即所有发送节点都退出发送，待随机时间后再发送。
而CAN是按位对标识符进行仲裁：各发送节点在向总线发送电平的同时，也对总线上得电平进行读取，并与自身发送的电平进行比较，如果电平相同则继续发送下一位，不同则说明网络上有更高优先级的信息帧正在发送，即停止发送，退出总线竞争。
剩余的节点则继续上述过程，直达总线上只剩下一个节点发送的电平，总线竞争结束，优先级最高的节点获得了总线的使用权，继续发送信息的剩余部分直至全部发送完毕。
3．编码/解码：帧起始域、总裁域、控制域，数据域和CRC序列均使用位填充技术进行编码。
《CAN协议规范》课件
错误检测和恢复
CAN协议具有完善的错误检测和恢复机制， 包括位错误、填充错误、格式错误等。
CAN通信的数据链路层
01
数据链路层的主要功能是确保数据在通信过程中的完整性和可 靠性。
02
数据链路层负责处理数据帧和远程帧的发送和接收，以及错误
检测和恢复机制的实现。
SUMMAR Y
03
CAN协议的软件规范
CAN帧结构
数据长度代码 (DLC)
表示数据字段的字节数，范围从0到8。
标识符 (ID)
用于标识不同的消息，最多29位。
数据字段
包含实际的数据，最多8字节。
扩展帧格式
提供了额外的标识符位，用于扩展消息标识符。
CAN通信过程
初始化过程
节点通过发送特殊的帧来初始化总线 。
SUMMAR Y
05
CAN协议的实践应用
基于CAN协议的汽车网络系统
汽车网络系统概述
CAN协议在汽车网络系统中的应用，包括发动机控制、刹车系 统、悬挂系统等。
CAN协议的优势
高可靠性、实时性、灵活性以及易于扩展等优点，使得CAN协 议成为汽车网络系统的主流协议。
CAN协议的局限性
如电磁干扰、传输距离受限等问题，仍需进一步研究和改进。
基于CAN协议的物联网系统
物联网系统概述
CAN协议在物联网系统中的应用，如智能物 流、智能农业等。
CAN协议在物联网系统中的 优势
高可靠性、实时性以及易于扩展等优点，使得CAN 协议成为物联网系统的主流协议。
CAN协议在物联网系统 中的局限性
如对噪声的敏感性、传输距离受限等问题， 仍需进一步研究和改进。
汽车can总线协议
汽车can总线协议篇一：史上最全can总线协议规则一、CAN总线简介CAN是控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)的简称，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH 公司开发了的，并最终成为国际标准（ISO11898）。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
在建立之初，CAN总线就定位于汽车内部的现场总线，具有传输速度快、可靠性高、灵活性强等优点。
上世纪90年代CAN总线开始在汽车电子行业内逐步推广，目前已成为汽车电子行业首选的通信协议，并且在医疗设备、工业生产、楼宇设施、交通运输等领域中取得了广泛的应用。
二、CAN总线技术及其规范2.1性能特点(1) 数据通信没有主从之分，任意一个节点可以向任何其他（一个或多个）节点发起数据通信，通信方式灵活，且无需站地址等节点信息；(2) CAN网络上的节点信息分成不停的优先级，可满足不同的实时要求，高优先级节点信息最快可在134μs内得到传输;(3) 采用非破坏性总线仲裁技术，当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动退出发送，而高优先级的节点可不受影响的继续发送数据，从而大大节省了总线冲突仲裁时间。
尤其是在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪的情况;(3) 通信距离最远可达10KM(速率低于5Kbps)速率可达到1Mbps(通信距离小于40M）；(4) 通信的硬件接口简单，通信线少，传输介质可以是双绞线，同轴电缆或光缆。
CAN总线适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量，实时性要求比较高，多主多从或者各个节点平等的现场中使用。
(5) 采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，每帧信息都有CRC校验及其他检验措施，数据出错率极低；(6) 节点在严重错误的情况下具有自动关闭输出的功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。
(7) CAN总线使用两根信号线上的差分电压传递信号，显性电平可以覆盖隐形电平。
2.2技术规范2.2.1CAN的分层结构图1 CAN的分层结构逻辑链路控制子层（LLC）的功能：为数据传送和远程数据请求提供服务，确认由LLC子层接收的报文实际上已被接收，为恢复管理和通知超载提供信息。
CAN协议(标注)
附件1：CAN通讯协议
系统中电机控制器通过CAN总线接受整车控制器控制指令，通讯协议满足SAE J1939以及CAN 2.0B标准，通讯波特率为250Kps。
1. 网络硬件的要求
通信电缆应尽量离开动力线（0.5m以上）、离开12V控制线（0.1m以上）。
电缆屏蔽层在车内连续导通，建议每个部件的网络插座有屏蔽层的接头，屏蔽层仅与主控制器控制地单端可靠相连。
1. 网络硬件的要求
通信电缆应尽量离开动力线（0.5m以上），离开12V控制线（0.1m以上）。
电缆屏蔽层在车内连续导通，建议每个部件的网络插座有屏蔽层的接头，屏蔽层仅与主控制器控制地单端可靠相连。
2. 网络报文结构图
3. 网络地址分配表
根据SAE J1939 Issued APR2000，结点1—8的地址从Table B2 中推荐的地址中定义，结点9—15的地址从Table B3保留为未来公路设备用的自配置结点地址空间（128-167）中定义，报文编号为分配给每个结点的能进行目的寻址的报文编号空间。
4. 数据格式定义
5. 网络报文协议
5.1整车控制器发送的数据
5.2 电动机控制器向整车控制器发送的数据
电动/发电机控制器数据桢三：
电动机控制器故障字：。
CAN协议规范
物理层的主要内容是规定通信介质的机械、电气、功能 和规程特性
数据链路层的主要功能是将要发送的数据进行包装，即 加上差错校验位、数据链路协议的控制信息、头尾标记 等附加信息组成数据帧，从物理信道上发送出去，在接 收道数据帧后，再把附加信息去掉，得到通信数据
— 媒体访问控制子层MAC：传输规则 — 逻辑控制子层LLC：报文的滤波和报文的处理
网络上的节点可以定义成不同的优先级，利用接口电路中线 与功能，巧妙地实现无破坏性的基于优先权的仲裁
网络上的节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功 能
CAN 是怎样工作的？
CAN 通讯协议主要描述设备之间的信息传递方式， CAN 层的定义与开放系统互连模型OSI 一致。每一 层与另一设备上相同的那一层通讯实际的通讯发生 在每一设备上相邻的两层，而设备只通过模型物理 层的物理介质互连。
CAN 是怎样发展起来的？
CAN最初出现在80年代末的汽车工业中，由德国 Bosch公司最先提出。当时，由于消费者对于汽车 功能的要求越来越多，而这些功能的实现大多是基 于电子操作的，这就使得电子装置之间的通讯越来 越复杂，同时意味着需要更多的连接信号线。提出 CAN总线的最初动机就是为了解决现代汽车中庞大 的电子控制装置之间的通讯，减少不断增加的信号 线。于是，他们设计了一个单一的网络总线，所有 的外围器件可以被挂接在该总线上。1993年，CAN 已成为国际标准ISO11898(高速应用)和ISO11519 （低速应用）。
连接： CAN串行通讯链路是可以连接许多单元的总线。理论 上，可连接无数多的单元。但由于实际上受延迟时 间或总线线路上电气负载的影响，连接单元的数量 是有限的。
单通道： 总线是由单一进行双向位信号传送的通道组成。通 过此通道可以获得数据的再同步信息。要使此通道 实现通讯，有许多方法可以采用，如使用单芯线 （加上接地）、2条差分线、光缆等。这本技术规范 不限制这些实现方法的使用，即未定义物理层。
can协议标准b
can协议标准bCAN（Controller Area Network）是一种有线网络通信协议，最初用于汽车电子系统中，现已广泛应用于各种领域，包括工业控制、航空航天、军事等。
CAN协议标准是由国际标准化组织（ISO）制定的，最初在1993年发布的ISO 11898标准中定义。
CAN协议采用了一种分布式的通信机制，使各个节点能够在同一个总线上进行通信。
相比于传统的总线通信协议，如RS-232和RS-485，CAN具有更高的实时性和可靠性。
CAN协议标准主要包括物理层、数据链路层和应用层。
物理层定义了总线的电气特性和传输速率。
CAN总线使用双绞线作为传输介质，通信速率一般为1Mbps，最大长度为40米。
数据链路层负责帧的传输和错误检测。
CAN帧由起始位、标识符、控制位、数据域和校验位组成，可以支持数据传输的广播、单播和组播。
应用层定义了CAN消息的格式和具体应用。
CAN协议标准的特点之一是其高实时性。
CAN总线上的通信是同步的，任何一个节点都可以随时发送消息，不需要等待其他节点的回应。
这种实时性使得CAN协议非常适用于对时间要求较为严格的应用，如汽车电子系统中的发动机控制、刹车系统等。
此外，CAN协议还支持节点之间的错误检测和纠错，保证了数据的可靠性。
CAN协议标准的另一个特点是其可扩展性。
CAN总线可以支持多达256个节点的通信，每个节点都有一个唯一的标识符。
这使得CAN协议可以灵活应用于不同规模和复杂度的系统。
例如，在汽车电子系统中，各个子系统如发动机控制、车身控制、娱乐系统等可以通过CAN总线进行通信，使得整个系统更加集成化和高效。
除了汽车电子系统，CAN协议还被广泛应用于其他领域。
在工业控制中，CAN总线被用于连接传感器、执行器和控制器，实现实时的数据采集和控制。
在航空航天领域，CAN协议被用于飞机的各个子系统之间的通信，如飞控系统、发动机控制系统等。
在军事领域，CAN协议被用于军用车辆和武器系统中的通信和控制。
can总线通讯协议标准
can总线通讯协议标准合同内容：背景与目的1.1 本协议由雇主和工人双方签订，旨在规定工人在雇主单位工作期间的安全责任与免责事项。
安全管理制度2.1 工人在工作期间应严格遵守雇主制定的安全管理制度和操作规程。
2.2 雇主有责任为工人提供必要的安全培训，并提供必要的安全防护设备和措施，确保工作环境的安全性。
工人责任与义务3.1 工人应理解并遵守工作中的安全操作规程，确保自身和他人的安全。
3.2 工人如违反安全操作规程或未按规定使用安全设备导致安全事故，应承担相应法律责任。
雇主责任与义务4.1 雇主有责任提供必要的安全培训和指导，以及维护工作环境的安全与卫生。
4.2 雇主应及时修复和处理工作环境中的安全隐患，确保工作场所的安全。
免责声明5.1 工人在工作过程中遇到不可抗力因素所导致的安全事故，雇主不承担责任。
5.2 工人如因个人原因或不可预见的情况导致的安全事故，雇主亦不承担责任。
协议生效与变更6.1 本协议自双方签署之日起生效，有效期至另行协商一致的日期。
6.2 任何对本协议的修改或补充须经双方书面确认，并具有同等法律效力。
争议解决7.1 双方如发生与本协议有关的争议，应通过友好协商解决。
若协商不成，应提交本协议约定的仲裁机构仲裁。
其他条款8.1 本协议一式两份，每方各持一份，具有同等法律效力。
8.2 本协议未尽事宜，由双方协商解决。
签署人（雇主）：姓名：______________________________签署人（工人）：姓名：______________________________日期：__________见证人：姓名：______________________________日期：__________本协议自签署之日起生效。
这份协议明确了双方在工作安全方面的责任与义务，旨在保障工作期间的安全环境和工人的个人安全。
法律适用与管辖9.1 本协议适用于______（国家/地区）的法律。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Remote Request BIT）”。SRR 是一隐性位。它在扩展格式的标准帧 RTR 位位置，因此代替标准帧的RTR 位。因此，标准帧与扩展帧的冲 突是通过标准帧优先于扩展帧这一途径得以解决的; IDE 位（扩展格式）：IDE 的全称是“识别符扩展位（Identifier Extension Bit）”IDE 位属于：
物理层协议
三一智能
OSI Reference Layers
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
ISO/OSI 7层模型
逻辑链路控制 (LLC)
- 验收滤波 - 过载通知 - 恢复管理
介质访问控制 (MAC)
- 数据封包、解包 - 帧编码（填充、消除填充） - 错误检测、标定
物理层 (PLS)
- 位编/解码 - 位定时/同步
三一智能
CAN-bus 相关概念
三一智能
❖CAN总线电平标称值
CANH
2.5 V
CANL
Vdiff = 0V 隐性（逻辑1）
CAN-bus 相关概念
3.5 V
Vdiff = 2V
Vdiff = 0V
1.5 V 显性（逻辑0） 隐性（逻辑1）
8us
隐隐显隐显显
“110100”
三一智能
❖帧格式
CAN-bus 相关概念
➢ 标准帧:具有11位标识符的CAN帧;
标准帧
仲裁域
控制域
数据域
11位标识符
DLC
r0 IDE RTR
SOF
三一智能
CAN-bus 相关概念
➢ 扩展帧:具有29位标识符的CAN帧;11位标识符
18位标识符
DLC
r1 r0 RTR
IDE SRR
扩展格式的仲裁场 标准格式的控制场 标准格式里的IDE 位为“显性”，而扩展格式里的IDE 位为“隐性”。
三一智能
CAN-bus 相关概念
➢ 控制场:控制场由6 个位组成，包括数据长度代码和两个将来 作为扩展用的保留位。所发送的保留位必须为“显性”。接收 器接收所有由“显性”和“隐性”组合在一起的位。数据长度 代码指示了数据场中字节数量。数据长度代码为4 个位，在控 制场里被发送。
CAN协议规范
三一智能
CAN-bus简介 ISO/OSI 7层模型 CAN-bus 相关概念
三一智能
CAN-bus简介
三一智能
CAN-bus简介
❖ 控制器局域网CAN（Controller Area Network），最初是由德国 Bosch公司设计的，应用于汽车的监测和控制；
❖ 1991年9月，Philips半导体公司制定并发布CAN技术规范： CAN 2.0 A/B。1993年11月，ISO组织正式颁布CAN国际标准 ISO11898；
帧间间隔 或过载帧
CRC场
应答场 帧结束
三一智能
CAN-bus 相关概念
➢ 错误帧:任何单元检测到一总线错误就发出错误帧；
数据帧
错误标志
错误帧
帧间间隔 或过载帧
错误叠加标志
错误界定
三一智能
CAN-bus 相关概念
➢ 过载帧：过载帧用以在先行的和后续的数据帧（或远 程帧）之间提供一附加的延时；
帧结束
SOF
三一智能
CAN-bus 相关概念
❖帧类型
➢ 数据帧：携带数据从发送器至接收器;
帧间间隔
数据帧
帧起始
仲裁场
控制场
数据场
帧间间隔 或过载帧
CRC场 应答场 帧结束
三一智能
CAN-bus 相关概念
➢ 远程帧:总线单元发出远程帧，请求发送具有同一 识别符的数据帧；
帧间间隔
帧起始
仲裁场
远程帧 控制场
三一智能
ISO/OSI 7层模型
三一智能
ISO/OSI 7层模型
❖ ISO-International Organization for Standardization（国际标准化组 织），1979年成立；
❖ OSI-Open Systems Interconnection（开放系统互连）； ❖ ISO/OSI 7层模型包括：物理层，数据链路层，网络层，传输层，
两通讯节点之间数据传输控制操作如数据重发数据错误 修复
规定了网络连接的建立维持和拆除的协议如路由和寻址 规定了在介质上传输的数据位的排列和组织如数据校验 和帧结构 规定通讯介质的物理特性如电气特性和信号交换的解释
三一智能
ISO/OSI 7层模型
应用层协议 表示层协议 会话层协议 传/运输层协议 网络层协议 数据链路层协议
❖ CAN-bus是唯一成为国际标准的现场总线，也是国际上应用最 广泛的现场总线之一。
三一智能
CAN-bus简介
CAN-bus的特性包括： ❖ 无破坏性的基于优先权的逐位仲裁 ❖ 借助验收滤波器的多地址帧传递 ❖ 远程数据请求 ❖ 错误检测和出错信令 ❖ 很远的数据传输距离（长达10Km） ❖ 高速的数据传输速率（高达1Mbps） ❖ 高度实时性：每帧报文允许传输最高8个字节的数据 ❖ 发送期间丢失仲裁或出错而遭到破坏的帧可自动重发 ❖ 暂时错误和永久性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离 ❖ 脱离总线的节点不影响总线的正常工作
会话层，表示层和应用层。
三一智能
ISO/OSI 7层模型
7 应用层 6 表示层
OSI 开放系统互连模型
最高层用户软件网络终端等之间用来进行信息交换如 DeviceNet
将两个应用不同数据格式的系统信息转化为能共同理解 的格式
5 会话层
4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层
依靠低层的通信功能来进行数据的有效传递
11位标识符
RTR
DI.28
DI.18
扩展格式里，仲裁场包括29 位识别符、SRR 位、IDE 位与RTR 位,其 识别符由ID.28... 0；
11位基本ID
18位扩展ID
DI.28
DI.18
DI.17
DI.0
RTR
IDE SRR
三一智能
CAN-bus 相关概念
识别符：基本可以理解为CAN帧的ID号； RTR 位：该位在数据帧里必须为“显性”，而在远程帧里必须为“隐
错误界定 过载界定
过载标志
过载帧
过载叠加标志
帧间间隔 或过载帧 过载界定
三一智能
❖帧元素
CAN-bus 相关概念
➢ 帧起始：它标志数据帧和远程帧的起始，由一个单独的“显性” 位组成。只在总线空闲时，才允许站开始发送；
➢ 仲裁场：
标准格式里,仲裁场由11 位识别符和RTR 位组成,识别符位由ID.28…18 构成；