1、第一、二章1.车辆采用数据总线的原因（1 ）减少线束（2 ）用电子信息的传送取代机械的或液压的或气动的系统连接的传动部分。2.最早成为国际标准的是 CAN，它属于 ISO 标准：ISO 118983.美国汽车工程师协会（SAE）目前已确定通讯网络的三个类别：（1 ） A 类：是面向传感器、执行器的低速网络，该类网络对实时性要求不高，位速率一般为 1 10Kbit/s，主要应用于电动门窗、座椅调节、灯光照明等控制，采用 LIN。（2 ） B 类：主要面向对立模块间的数据共享，是中速网络，该网络适用于对实时性要求不高的通讯场合，以减少冗余传感器和其它电子部件，主要应用于车辆信息中心、故障诊断、仪表
2、显示等系统，采用低速 CAN。（3 ） C 类： 主要面向高速、实时闭环控制的多路传输网，典型应用是发动机控制、悬架控制、ABS 等实时控制系统，采用高速 CAN。4.CAN 总线通信德国博世公司于 80 年代初，为了解决众多传感器与执行装置之间的数据交换而开发的 一种串行通信协议。由于其良好的性能及独特的设计，是车辆领域中应用最广泛的一种5.按网络拓扑结构：星型网、总线网、环形网。网络的拓扑结构是指网络中节点的互连形式星型拓扑网：每个入网机器（工作站）通过点-点连接到中央节点，任何两台工作站之间的通信都必须通过中央节点。特点：采用集中式通信控制策略，中央节点必须建立和维持许多并行数据通路，因
3、 此中央节点的结构复杂，而每个工作站的通信负担很小，只需满足点-点链路简单通信要求，结构简单。由于汽车网络应用目的之一是简化线路，所以这种结构不可能成为整车网络的结构，但有可能在一个部件或总成上使用。总线拓扑网：传输介质是一条总线，工作站通过相应硬件接口接至总线上。特点：一个站发送数据，所有其他站都能接收，此种传输介质称为多点式或广播式。因为所有节点共享一条传输链路，一次只允许一个站发信息，需有某种存取 控制方式，确定下一个可以发送的站。6.传输介质传输介质是网络中连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传输信息的载体。网络中常用的传输介质：电话线、同轴电缆、双绞线、光导纤维电缆、无线与卫星通信
4、。第三章1.什么是 CAN？（重点）面向位的串行通讯协议：优点：以比特作为传输控制信息的基本单元；数据帧与控制帧格式相同； 传输透明性好；连续发送，传输效率高；传输速率：5 Kbit/s up to 1 Mbit/s对等网络：任何节点都可以传送信息。多点传输无路由：广播方式传输CSMA/CD：载波侦听、多路访问（CSMA ）和冲突检测（ CD）根据报文 ID，判断传输优先顺序错误界定：主动错误，被动错误，总线关闭对于损坏、错误信息自动重发系统范围内数据的一致性：系统内所有节点同时接收数据，并且错误处理也同 时进行，保证了一致性，后面会逐个验证出错率低( 10-10)2.CAN 拓扑结构： CA
5、N 节点结构及物理层：3. 数据链路层：逻辑链路控制子层：滤波、过载通知、恢复管理媒体访问控制子层：数据封装/解包、数据检测/标定、串并互换、应答物理层：位编码/解码、位定时、同步、驱动器接收器特性第四章一、CAN 特点：有优先级的报文传输（ID 低的优先级高）在负载率低的情况下延迟时间可以保证（30%）配置灵活广播方式性的同步接收系统范围内数据的一致性：对等、多点同步（即广播）错误检测、标定：可实现在总线再次空闲时，损坏报文的自动重发分别暂时、永久错误节点，并自动关掉缺陷节点二、CAN 基本概念（1 ） CAN 报文：在总线上发送具有有限可变长度及固定格式的位流序列。（2 ）信息路由：依靠报
6、文 ID 判断优先级，而不用节点地址，使用灵活， 增加节点时，不用改变网络硬件结构。（3 ）位速率：同一网段，各节点位速率相同（4 ）优先权：ID 低的优先权高（5 ）远程数据请求：所发 RF 和所收 DF 的 ID 相同（6 ）广播：依靠 MID 寄存器及 MASK 寄存器判定是否接受（ID 滤波）（7 ）仲裁、监听：发送电位电平与总线一致，则继续发送，否则失去仲裁（8 ）安全性：错误检测： 监视循环冗余检查位填充 报文格式的检查（9 ）错误标定和恢复时间（10 ）故障界定（11 ）连接（12 ）单通道（13 ）总线值（14 ）应答（15 ）睡眠模式/唤醒（16 ）振荡器容差三、CAN：（1
7、 ）帧格式：含 11 位 ID 标识符的帧为标准帧；含 29 位 ID 标识符的帧为扩展帧（2 ）帧类型：数据帧、远程帧、错误帧、过载帧1.数据帧（Data Frame）：下图为扩展帧的结构示意图：数据帧长度计算： SOF+AF+ CF+DF+CRCS+CRCD+ACK+EOF+插位标准帧=1 + 12 +6+8x(x=08) +15+1+2+7+ (1+12+6+15)+8x)/4（向下取整）MAX=132扩展帧=1 + 32 +6+8x(x=08) +15+1+2+7+ (1+32+6+15)+8x)/4（向下取整）MAX=157分七个域： 帧起始：一个显性位（“0” ） 仲裁域：标准帧：
8、 12 位：11ID+RTR扩展帧：32 位：11ID+SRR+IDE+18ID+RTRRTR：远程传输请求位 ：对于数据帧为“0” ，远程帧为 “1”SRR：替代远程传输请求位：一个隐性位“1”IDE： 标识符扩展位：标准帧：一个显性位；扩展帧：一个隐性位控制域：六个位 DLC 03 表示数据域长度 数据域：08 bytes循环冗余校验域：CRC 校验码生成过程举例：a 发送数据比特序列为：110011（6 比特） ；生成多项式比特序列 11001（5 比特，K=4）b 将发送的数据比特序列乘以 24，产生的乘积为： 1100110000（乘以生成多项式的最高次）c 将乘积用生成多项式比特序
9、列去除，得到：d 将余数序列加到乘积当中得到 1100111001e 如果在数据传输过程中没有发生传输错误，则接收端收到的带有 CRC 校验码的接收数据比特序列能被相同的生成多项式整除。应答域 ：包括应答槽和终止符 应答槽：会产生叠加，即 ACK 向总线上发送一个隐性位，而接受为一个 显性位（有发送及接收节点决定） 终止符：一个隐性位（发送节点决定）帧截止：七个隐性位2.远程帧（Remote Frame）：六个域：与数据帧相比，没有数据域工作过程：A 向 B 发送一个远程帧，B 向 A 回馈一个数据帧其中控制域中 DLC 03 所指为回馈数据帧中数据域长度远程帧与数据帧的区别：a 远程帧没有数
10、据域；数据帧有数据域b 远程帧中控制域中 DLC 03 所指为回馈数据帧中数据域长度。因为不需定时发送，只在系统需要时，发送远程帧，来取得所需数据 帧，所以远程传输可降低总线负载。3.错误帧（Error Frame）：错误标识及其叠加： 错误标志分类：主动错误标志：六个显性位“0”被动错误标志：六个隐性位“1” （能够被覆盖）只会触发两次，累加 612 位：实际错误：主动错误或被动错误 由引起位填充错误 终止符：8 个隐性位（先监听 1+7）4.过载帧：作用：降低负载位置：数据帧、远程帧前后两个域：a 过载标志及其叠加 b 终止符过载触发条件：a 节点内部触发：上次接收的数据未被 CPU 读取
11、就已经被再次滤波进来的 CAN 数据改写b 帧间空间的第一、二位被检测为显性位c 错误帧、过载帧的终止符的第八位被检测为显性位过载帧发出时刻：a 由中 a 原因触发时，下一个帧间空间的第一位发出b 由 中 b、c 原因触发时，检测到“0 ”的下一位发出过载帧c 最多连续两个过载帧过载标志：a 六个显性位“0” （与主动错误标志相同）b 破坏了帧间空间中的间歇域c 可叠加 612 位“0 ”d 帧间空间中的间歇域第三位为“0”认为是帧起始终止符：8 个隐性位（ 1+7）（3 ）帧间空间：1.位置：数据帧和远程帧之前；错误帧和过载帧前面无帧间空间2.三个域：间歇域 （Intermission）挂起
12、传送域：（Suspend Transmission）只有一个被动错误发送节点发送信息时，它下面的帧间空间才包括又“挂起传送”挂起传送后，只有等到下一次总线空闲才可发送总线空闲域（bus idle）：任意长度（0）（4 ）发送节点与传送节点发送节点：总线空闲时，发出一个报文，若发送位与总线上传输不一样，则丢失仲裁，转化成一个接收节点。接收节点：总线不空闲，不发报文（5 ）报文滤波：1.IDE：标准帧：0 扩展帧：12.CnMDHm 和 CnMDLm 的设置与 ID 值有关：（两个寄存器）标准帧：ID28ID18 扩展帧：ID28ID03.发送节点发送为 ID；接收节点收到的为：ID；接收节点中寄
13、存器设置的为：ID当 ID=ID时，接收。而 ID 与 ID是否相等与寄存器无关。（从 CnMDHm 开始设置）4.MASK 掩码机制：掩盖全部或部分 ID（寄存器 ID） ，使掩盖部分不做比较。CnMASK1L 和 CnMASK2L 寄存器设置与 ID 值无关，自设：屏蔽（即不参与比较） ，其位为 1非屏蔽（即参与比较） ，其位为 0CnMASK1L=0x0000，CnMASK1H=0x0000 ，则全比较；CnMASK1L=0xFFFF， CnMASK1H =0xFFFF，则全不比较；（从 CnMASK1H 开始设置）（6）编码：位填充：范围：数据帧、远程帧的帧起始到 CRC 序列。规则：
14、连续五个相同极性，插入一个补位（极性不相同）作用：重同步，防止相同极性太多，累积时间误差太大（7）仲裁：解释用 CSMA/CD 如何完成两个或两个以上节点的发送：1.CSMA/CD：载波侦听、多路访问（CSMA）和冲突检测（CD）2.两个或两个以上节点同时发送信息时，与总线上所传输的信息所比较，若与之相同的节点则继续发送；若总线上传输为“0” ，节点发送为“1”，则其转为接收节点，接收发送节点传来的信息。 （“0”优先级高）（8 ）错误处理：1.错误分类：位错误 填充错误 CRC 错误格式错误 应答错误2.错误界定：状态：主动错误、被动错误、总线关闭3.节点类型转换：四、位时间：（1 ）名义位
15、速率：理论上（不计误差） ，1s 内传输位的个数。（2 ）名义位时间（Nominal bit time）：名义位时间 = 1 / 名义位速率1.四个段：同步段(SYNC_SEG) 传播时间段(PROP_SEG)相位缓冲段 1(PHASE_SEG1) 相位缓冲段 2 (PHASE_SEG2)同步段 传播时间段 相位缓冲段 1 相位缓冲段 2（采样点）（3 ）采样点：位置：位于相位缓冲段 1 末尾；作用：读取位电平， 所有节点在相同时间采样（4 ）信息处理时间(IPT)：一个以采样点作为起始的时间段，用于计算采样点后续位的位电平。（5 ） TQ：时间量：计算 CAN 总线时间的最小时间量（6 ）各
16、段长度规则：1.PHASE_SEG2=maxPHASE_SEG1,IPT 2.IPT2TQ 即 PHASE_SEG2PHASE_SEG13.DBT=825TQ 4.SYNC_SEG=1TQ 5.PROP_SEG=18TQ 6.PHASE_SEG1=18TQ实际位时间（DBT） 信息处理时间(IPT)（7）同步：1.硬同步：一定在位时间同步段产生一个下降沿。对于一帧 CAN 报文，只有一个位进行硬同步，此位为帧起始。2.重同步：为何进行位插入？由于晶振有时间误差，若无位插入，则会造成累计时间误差。有位插入，使其在连续五位同位后，插入一位异位，强迫产生同步。重同步的目的就是要使跳变沿位于位的同步段
17、内。方式：加长相位缓冲段 1 以及缩短相位缓冲段 2，加长或缩短的值有上限：即同步跳转宽度。a 如果需要修正的值小于同步跳转宽度，则按照实际值修正相位缓冲段 1 和 2b 如果需要修正的值大于同步跳转宽度，则按照同步跳转宽度修正相位缓冲段 1 和 23.相位误差：跳变沿与同步段之间的距离。符号位：a e0 在同步段内b e0 在同步段后，采样点之前位正加长相位缓冲段 1c e0 在同步段前，上一个采样点后位负缩短相位缓冲段 2如果不是上述三种情况，则出现错误，即采样的位极性与实际位极性不符。当相位误差的绝对值小于重同步跳转宽度时，重同步位和硬同步位效果一样（按照误差值调整相位缓冲段 1 或 2
18、，调整跳变沿使其位于同步段内） ，可以将重同步位等同于硬同步位。当相位差大于同步跳转宽度时，按照同步跳转宽度调整相位缓冲段 1 或 2。加长相位缓冲段 1缩短相位缓冲段 2相位缓冲段只在当前位周期内被增长或者缩短，接下来的位周期，只要没有重同步，各段将恢复为位时间的编程预设值。当相位差的绝对值小于或者等于重同步跳转宽度 SJW 时，重同步和硬同步的效果是相同的，能实现相位差的补偿；但是如果相位差的绝对值比重同步跳转宽度大，由于补偿的最大值是重同步跳转宽度，致使重同步不能完全补偿相位差。（8 ）波特率的设定：1.晶振：物理晶振 fx=5Mhz2.PLL 模式：fxx=fx*4=5*4=20Mhz
19、3.fCAN 分频：CnGMCS 寄存器fCAN=fxx=20MhzfCANMOD=fCAN/(CnGMCS+1) ；4.fTQ： CnBRP 寄存器（受 CnGMCS 寄存器设置影响）fTQ=fCANMOD/（CnBRP+1 ）=2Mhz; TQ=1 / fTQ5. CnBTR 寄存器：同步跳转宽度（SJW）的确定：TSEG 2 的确定：DBT=TSEG1+TSEG2+1 TQ； TQ=1/fTQ一般题为：给出波特率，求寄存器设置：Baud rate=1/ DBT，求出 DBT=多少 TQ（受 CnBRP 的设置直接影响）由位时间各段长度规则及 TSEG1、 TSEG2 长度范围，得出TSEG1、 TSEG2根据表确定 CnBTR 寄存器设置TSEG 1 的确定：注意：当题给波特率较大时，可同时修改 CnGMCS 或 CnBRP 和 CnBTR 寄存器，来实现所给波特率。
