的继续传输数据从而大大节省了总线冲突的仲裁时间。
尤其是网络负载很重的情况下,也不会出现网络瘫痪情况(以太网则可能)。
71CAN节点只需通过报文的标识符滤波即可实现点对点、一点对多点及●●全局广播等几种方式传送接收数据。
8)cAN的直接通信距离最远可达10kin(速率5kbps以下);通信速率最高可达1Mbps(1比时通信距离最长为40m191CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路,目前可达110个。
在标准帧报文标识符有11位,而在扩展帧的报文标识符(29位)个数几乎不受限制。
to)报文采用短帧格式,传输时间短,受干扰概率低,保证了数据出错率极低。
11)CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施,具有极好的检错效果。
新疆大学硕士论文12)CAN的通讯介质可以为双绞线、同轴电缆或光纤,选择灵活。
13)CAN节点在错误帧的情况下具有自动关闭输出功能,而总线上其它节点的操作不受影响。
14)CAN总线具有较高的性能价格比。
它结构简单,器件容易购置,每个节点的价格较低,而且开发技术容易掌握,能充分利用现有的单片机开发工具。
CAN协议也是建立在国际标准组织的开放系统互联模型基础上的。
不过,由于CAN的数据结构简单,又是范围较小的局域网,其模型结构只取OSI底层的物理层、数据链路层和应用层3层,不需要其他中间层,应用层数据直接取自数据链路层或直接向链路层写数据。
结构层次少,利于系统中实时控制信号的传送。
3.3CAN总线的分层结构CAN结构化分为三层:应用层、数据链路层和物理层。
数据链路层又可划分为逻辑链路子层(LogicLinkControl,LLC)和媒体访问控制子层(MediumAccessControt,MAC)。
在CAN规范2.0A的版本中,数据链路层的LLC和MAC子层的服务和功能被描述为“目标层”和“传送层”。
LLC子层的主要功能是: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已被接收,并为恢复管理和通知超载提供信息。
在定义目标处理时,存在许多灵活性。
MAC子层的功能主要是传送规则,亦即控制帧结构、执行仲裁、错误检测、出错标定和故障界定。
MAC子层也要确定,当下一次新的发送开始时,总线是否开放或者是否马上开始接收。
位定时特性也是MAC子层的一部分。
MAC子层特性不存在修改的灵活性。
物理层的功能是有关全部电气特性的不同节点间的实际传送,可划分为物理信令(PhysicalMediumAttachment,PMA)和媒体相关接口(MediumDependent13新疆大学硕士论文Interface,MDI)。
自然,在一个网络内,所有节点的物理层必须是相同的。
CAN规范2.0B定义了数据链路中的MAC子层和LLC子层的一部分,并描述了与CAN相关的外层。
物理层定义了信号怎样进行发送,因而涉及位定时、位编码和同步的描述。
在这部分规范中,未定义物理层中驱动器/接收器的特性,以便允许根据具体应用,对发送媒体和信号电平进行优化。
MAC子层是CAN协议的核心,它描述由LLC子层接收到的报文和对LLC子层发送的认可报文。
MAC子层可响应报文帧、仲裁、应答、错误检测和标定。
MAC子层由称为故障界定的一个管理实体监控,它具有识别永久故障或短暂扰动的自检机制。
LLC子层的主要功能是报文滤波、超载通知和恢复管理。
LLC(逻辑链路控制子层)接收滤波超载通知故障界定数据MAC(介质访问层)封装与拆装数据链路层帧编码(填充与解除填充)媒体访问管理错误检测出错标定。
3.3.1CAN的分层结构CAN遵从OSI模型,按照OSI基准模型,CAN结构戈0分两层:数据链路层和物理层。
按IEEE802.2和802.3标准,数据链路又划分为:1.逻辑链路控制(LLC--LogicLinkContr01)2.媒体访问控制(MAC--MediumAccessContr01)物理层又划分为:1.物理信令(PLS--PhysicalSignalling)CAN总线网络监控系统和cAN总线智能适配卡的设计。
2.物理媒体附属装置(PMA--PhysicalMediumAttachment)3.媒体相关接(MDI--MediumDependentInterface)14新疆大学硕士论文MAC子层运行借助称之为“故障界定实体(FCE)”的管理实体进行监控。
故障界定是使判别短暂干扰和永久性故障成为可能的一种自检机制。
物理层可借助检测和管理物理媒体故障实体进行监控(例如总线短路或中断,总线故障管理)。
LLC和MAC两个同等的协议实体通过交换帧或协议数据单元(PDU--ProtocolDataUnit)相互通信。
3.3.2逻辑链路控制(LLC)子层一、LLC子层功能LLC子层提供的功能包括:帧接收滤波、超载通告和恢复管理。
1.帧接收滤波:在LLC子层上开始的帧跃变是独立的,其自身操作与先前的帧跃变无关。
帧内容由标识符命名。
标识符并不能指明帧的目的地,但描述数据的含义,每个接收器通过帧滤波确定此帧与其是否有关。
2.超载通告:如果接收器内部条件要求延迟下一个LLC数据帧或LLC远程帧,则通过LLC子层开始发送超载帧。
最多可产生两个超载帧,以延迟下一个数据帧或远程帧。
??3.恢复管理:发送期间,对于丢失仲裁或被错误干扰的的帧,LLC子层具有自动重发送功能。
在发送成功完成前,帧发送服务不被用户认可。
二、LLC帧结构’LLC帧是等同LLC实体(LPDU)之间进行交换的数据单元,以下分别描述LLC数据帧和远程帧的结构。
1.LLC数据帧.LLC数据帧由三个位场,既标识符场、数据长度码(DLC--DataLengthCode)场和LLC数据场。
2.LLC远程帧1S新疆大学硕士论文LLC远程帧由两个位场(标识符场和DLC场)组成。
LLC远程帧标识符格式与LLC数据帧格式相同,只是不存在数据场。
DLC的数值是独立的,此数据为对应数据帧的数据长度码。
3.3.3媒体访问控制(MAC)子层一、MAC子层结构功能模型MAC子层功能由IEEE802.3中规定的功能模型描述。
1.发送部分功能包括:(1)发送数据封装??接收LLC帧并接口控制信息。
??CRC循环计算。
??通过向LLC帧附加SOF、RTR位,保留位、CRC、ACK和EOF构造MAC帧。
(2)发送媒体访问管理??确认总线空闲后,开始发送过程(通过帧间空闲应答)。
??MAC帧串行化。
??插入填充位(位填充)。
CAN总线网络监控系统和cAN总线智能适配卡的设计。
??在丢失仲裁情况下,退出仲裁并转入接收方式。
??错误检测(监控,格式校验)。
??应答校验。
确认超载条件。
构造超载帧异开始发送构造出错帧并开始发送新疆大学硕士论文??输出串行位流直物理层准备发送。
2.接收部分功能包括:(1)接收媒体访问管理。
??由物理层接收串行位流。
??解除串行结构并重新构筑帧结构。
??检测填充位(解除位填充)。
??错误检测(CRC、格式校验、填充规则校验)。
??发送应答。
??构造错误帧并开始发送。
??确认超载条件。
??重激活超载帧结构并开始发送。
(2)接收数据御装??由接收帧中去除MAC特定信息。
??输出LLC帧和接口.
上一篇:
单片机毕业设计—温度控制(全套论文+外文翻译)
下一篇:
那些令你为之触动的好句子,感慨万分