现场总线考试资料(删减版)

1、第一章概论1什么是总线总线是各种部件之间传送信息的公共通信干线，其实质是通信网络。任何一种总线都包括硬件和软件两局部。2、现场总线现场总线是应用在生产现场，实现自动化控制系统现场设备或仪表之间互连的通信网 络，具有的开放性、数字化、多点通信、可 靠性强等特点。3、现场总线的内涵a它是一种工业数据总线，是自动化领域中 底层数据通信网络。b.它是以数字通信替代了传统 4-20mA模拟 信号及普通开关量信号的传输， 是连接智能 现场设备和自动化系统的开放的、 全数字化 制器、执行机构等现场设备间的数字通信以 及这些现场控制设备和高级控制系统之间 的信息传递问题。4、现场总线的应用现场总线的产生对工业

2、的开展起着非常重 要的作用，对国民经济的增长有着非常重要 的影响。现场总线主要应用于石油、化工、 电力、医药、冶金、加工制造、交通运输、 国防、航天、农业和楼宇等领域。5、现场总线的关键-使自动控制系统与现场设备具有通信能力-连接成网络系统6、现场总线的技术特点a全数字化通信b系统的开放性c互可操作 性与互换性 d现场设备的智能化与功能自现场总线方式传统方式结构一对多：一对传输线接多台仪表， 双 向传输多个信号。一对一：一对传输线接一台仪表，单向传 输一个信号。可靠性可靠性好：数字信号传输抗干扰能力 强，精度咼。可靠性差：模拟信号传输不仅精度低，而 且容易受干扰控制控制功能分散在各个智能仪器中

3、。所有的控制功能集中在控制站中。互换性各智能仪表基于统一的总线标准设 计，不同品牌的仪表互连，实现“即 插即用。尽管模拟仪表统一了信号标准，可是大部 分技术参数仍由制造丿自疋，致使不同品 牌的仪表不能互换。现场总线担制系址的硬并构成&计Itin黒腐的、双向的、多站的通信系统。C.主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控 两种方式详细比照数据网5.Modbus金4E i.M现场总线控制系统的软件1. 操作系统2.网络管理软件 3.通信软件4.底层 测控软件 企业管理层数据网络-过程监控层 络-现场控制层控制网络 几种典型的现场总线1 .CAN 总线 2.ControlNet 现3.LonWo

4、rks 总线 4.DeviceNet 总线 总线6.HART总线 第二章数据通信根底 2.1数据通信的根本概念p122.1.1 信息a信息In formation 是客观事物属性和相 互联系特性的表征，它反映了客观事物的存 在形式和运动状态。水温100度、车速80km/h等都是信息；治性e系统结构的高度分散性f对现场环境的适应性b信息不同于信号，信号是信息的载体，信 息那么是信号所载荷的内容；c信息不同于数据，数据是记录信息的一种 形式，同样的信息也可以用文字或图像来表 述。数据a数据Data一般可以理解为“信息的数 字化形式或“数字化的信息形式 ；b 数字、字母和符号都是数据；c 数据中包含

5、信息，信息通过解释数据而产 生；d 数据可以分为模拟数据和数字数据两种。 e 模拟数据表示的信息为随时间变化的连续 信号；f 数字数据表示的信息为离散的数字信号；2.1.3 信号a信号(Signal)是数据的具体表示形式， 简 单地讲就是携带信息的传输介质。 通信系统 使用的信号主要有电信号、磁信号、 光信号 等；b 信号的特性表现为它的时间特性和频率特 性；c 信号的分类；d 信号的分析方法。2.1.3 信道2.3 传输方式2.3.1 并行传输方式及串行传输方式(1) 并行传输字符编码的各个比特同时传输 特点：一个比特的时间内可以传输一个字 符，传输速度快；每个比特传输要求一个单 独的信道支

6、持， 通信本钱高； 远距离传输时， 可靠性较低。(2) 串行传输 将组成字符的各个比特串行的发往线路 特点：传输速度慢，一次一个比特；通信成 本低，传输只要求一个单独的信道支持2.3.2 基带传输、载带传输与宽带传输(1) 基带传输a 基带传输是指在根本不改变数据信号频率 的情况下， 在数字通信中直接传送数据的原 码信号， 即按数据波的原样进行传输， 不采 用任何调制措施。 它是目前广泛应用的最基 本的数据传输方式。b 凡按数字信号原码进行的传输称为基带传 输。基带传输中传输的是一系列方波电脉冲 信号。c 目前大局部计算机局域网，包括控制局域 网，都采用基带传输方式。其特点是整个系 统不用调制

7、解调器，价格低廉。但传输距离 一般不超过 25km， 数据传输速率小于 a 信道即信号传输的通道，可以是有线的， 也可以是无线的， 甚至还可以包含某些接口 设备；b 信道有物理信道和逻辑信道之分；2.2 数据通信系统的构成a 数据源 (信源 )：把待传输的消息或数据转 换成原始电信号， 如 系统中 机可看 成是信源；b 发送设备：将信源和信道匹配起来，即将 信源产生的原始电信号变换成适合在信道 中传输的信号；c 信道：信号传输的通道，可以是有线的， 也可以是无线的，甚至还可以包含某些设 备。d 接收设备：任务是从带有干扰的接收信号 中恢复出相应的原始电信号来。e 数据宿 (信宿 )：将复原的原

8、始电信号转换 成相应的消息。l0Mbit/S 。(2) 载带传输 p15(3) 宽带传输 p152.3.3 单工方式、 半双工方式与全双工方式 单工 :只能有一个方向的通信，而没有反方 向的交互半双工 :可以双向通信，但不能双向同时通 信。全双工 :双向同时通信。2.4 编码2.4.1 码元 二进制序列中的每一位称为一个码元,它只有 0和 1两种状态。表示 0和 1两种状态的 电脉冲波形 (即码元波形 )可以有多种形式。 不同的码元波形形成不同的编码。 常见的码 元波形有：(a) 为单极性不归零码 适用于近距离、低速、抗干扰能力要求不高 的场合， 如实验室环境下，芯片之间的短距 离异步通信；(

9、b) 双极性不归零码 通信距离、速度和抗干扰能力稍强，如电路 或模块之间的外部通信；(c) 单极性归零码(d) 双极性归零码(e) 曼彻斯特码自同步编码方式，包括数据信息和时钟信 息。(f) 差分码 抗干扰能力强，适用于复杂环境下，长距离 外部通信。 CAN 、4852.4.2 内部码与通信码 p162.4.3 编码与解码 p172.5 复用技术 p17 解决一条信道上同时传递多路信号的问题。2.7 同步技术 同步技术的定义a 在通信过程中，接收端根据发送端的起止 时间和重复频率校正自己的基准时间与重 复频率的过程称为同步过程， 这种统一收端 和发端的措施称为同步技术。b 同步技术并不是同步传

10、输时才使用的技 术，如异步传输中就使用了外同步法。1 在同步传输中，所有设备都使用一个共同 的时钟。 在时钟的协调下，每一位数据同步 收发。传输的每个数据位只在时钟信号的上 升沿或者下降沿之后的一个规定的时间内 有效。需要一条额外的线来传输时钟信号。2 在异步传输中，每个通信节点都有自己的 时钟信号， 每个通信节点必须在时钟频率上 保持一致， 并且所有的时钟必须在一定误差 范围内相吻合。异步传输时， 每一位数据不 需要同步收发，但当传输一个字节时， 通常 会包括一个起始位来同步时钟。 一数据帧往 往包含帧头和帧尾，用于同步。同步的目的：a 保证接收方在时间上与发送方取得同步， 以便能够正确地识

11、别和接收发送方发来的 数据。同步技术需要解决的主要问题有：b 何时开始发送数据；发送过程中的数据传 输速率； 持续时间的长短；发送时间间隔的 大小。当发送端以某一速率， 在一定的起始时间内 发送数据时， 接收端也必须以同一速率在相 同的起始时间内接收数据。 否那么接收端与发 送端就会产生微小误差，随着时间的增加， 误差将逐渐积累， 并造成收发的失步 (不同 步)，从而出现错误。同步的实现方法 p192.8 过失控制方法 p20a 过失控制编码就是对网络中传输的数字信 号进行抗干扰编码， 目的是为了提高数字通 信系统的容错性和可靠性， 它在发送端被传 输的信息码元序列中， 以一定的编码规那么附

12、加一些校验码元， 接收端利用该规那么进行相 应的译码， 译码的结果有可能发现过失或纠 正过失。b 在过失控制码中，检错码是指能自动发现 出现过失的编码， 纠错码是指不仅能发现差 错而且能够自动纠正过失的编码。 当然， 检 错和纠错能力是用信息量的冗余和降低系 统的效率为代价来换取的。2.9 检错编码 p211. 字符奇偶校验 又称为垂直奇偶校验， 一次只能校验一个字 符。 编码规那么： 在字符后面附上一位奇偶校 验位。假设附上奇偶校验位后使形成的数码中 “ 1的个数为偶数，就称为偶校验。如果 使“I的个数为奇数，那么称为奇校验。 例如：数码 1100111 中“ 1的个数为奇数， 采用偶校验时

13、在数码后面附上偶校验位“1 ，成为数码11001111,使“ 1'的个数 为偶数。特点：只需附加一位奇偶校验位, 编码效率 高；能检出奇数个过失,假设发生 2个、4 个 等偶数个过失,接收端就无法检出。2.10 拓扑结构 p23 星型结构由一个主节点和多个从节点构成。 任何两个从节点之间的通信都要经过主节 点。 该结构对主节点的依赖比拟严重, 可靠 性较低,在分散控制系统中应用得较少。 总线型结构由一个总线和多个节点构成。 节 点之间通过总线可以灵活传输数据, 但总线 是分时复用的。即只有总线空闲时,节点才 能发送数据。 该结构灵活、 方便、 可靠性高, 在分散控制系统中应用广泛。 环

14、型结构所有的节点通过链路组成一个环 形。信息在环上只能按某一确定的方向传 输。 每个节点都具有中继作用。该结构控制 简单, 但主要问题是在节点数量较多时会影 响通信速度,另外,环是封闭的,不便于扩 充。2.11 异步通信与同步通信1、异步通信p25a异步通信依靠起始位、停止位保持通信同b异步通信数据传送按字符帧传输，一帧数 据包含起始位、数据位、校验位和停止位。c异步通信由各自独立的时钟控制数据的收 发。d异步通信适合长距离传输，实现容易，对 线路和收发器要求较低；但传输的效率和速 度低。双I/O接口信道实例1-RS232通信双I/O接口信道实例 2-RS485通信e在单片机中主要采用异步通信

15、方式。2、同步通信p25a同步通信依靠同步字符保持通信同步。b同步字符可以由用户约定，也可以采用SYN 代码 16H。c通信时先发送同步字符，然后是连续的数 据块，数据之间没有间隙，也没有起始位和 停止位。d同步通信的数据格式。e同步通信要求把时钟信号同时传送，数据 收发由统一的时钟控制。RO?!RI * 八R畀Z卜;上胃琴g翱特点:芯片使用数量多,但是提供的硬件环境好，界面清晰，接线标准，不必重新构造联络握手信号。寻址和同步主要靠软件和协议来实现。f同步通信传输效率高，适合高速传输的要 求；适合短距离传输；长距离传输本钱高， 且时钟信号容易受到噪声的干扰。第三章 简单接口通信技术简单接口通信

16、技术：直接利用微机的标准并行/串行接口实现多微机间的通信。地位及意义：简单接口通信技术是其它通信 技术的根底；学好简单接口通信技术，是学习其它通信技术的前提和保障。1CAN通信中，SJA1000芯片的控制就 是利用标准并行接口实现的；2GSM、以太网等通信中，就利用标准 串口实现对通信模块的控制和数据收发；3.1 I/0信道的两种根本形式p27单I/O接口信道实例-基于并行I/O的显示3.2简单接口通信根本原理p28通信设备之间控制数据通信与理解通信数 据意义的一组规那么，称为通信协议。简单接口通信须注意下面事项p283.3简单接口通信连接方式主从式结构 p291、系统结构1Slave为从系统

17、，负责参数存储、外设控制及信号检测；Master为主系统，负责数据 显示、打印、按键输入、通信等。2从系统有4个I/O接口，其中两个I/O接口用来扩展片外 RAM数据存储器，一个I/O 口与输入处理单元相连，接收输入信号，一个I/O 口实现与主系统的信息交换。3主系统的其余三个I/O接口分别扩展为打 印机接口、显示器接口及键盘接口。系统耳冒早DVEM主从微机间只用一片I/O接口芯片。主机通过对I/O接口的控制与操作就可以实现主机与各从机间的数据交换。4从系统的一个并行I/O接口与主系统的一 个并行I/O接口组成双I/O接口 PIO信道, 把两者互连成一个双微机 PIO系统。2、通信信道1 由于

18、单片机受I/O接口数量的限制， 系统使用一个并行I/O 口的4条双向数据线 作PIO信道的双向数据通道；2使用并行I/O 口的2条双向数据线进行通信控制，作为双方握手联络通道S-RDY ：从系统就绪M-RDY ：主系统就绪(3) 使用并行 I/O 口的 1 条双向数据线进 行子系统复位控制， 主系统任何时候都可以 用 Slave Reset 使从系统复位3、通信过程 p303.3.2 星型结构 p301、系统结构 系统由一个主系统和多个从系统构成。每个从系统都通过点 -点式专用信道与主系 统相连。星型结构实质是多机主从式结构。主系统随时有权向任意从系统发送命 令和数据， 从系统的通信请求必须使

19、用集中 式存取控制方法裁决。 数据只能在主系统与 某台从系统之间传输，从系统之间的通信， 必须经过主系统中转才能完成。2、通信方式 p303.3.3 菊花链结构和环形结构 p311、系统结构 菊花链结构：多个系统通过 I/O 信道依次串 联链接，首尾不相连。环形结构：首尾相连的菊花链结构。2、特点 p313、通信方式(1)软件寻址法；(2) 链式轮询法： 主系统发起轮询， 只有被询 问的系统才有通信权。3.3.4 总线型结构 p35 采用简单总线：各微机系统利用并/串操作，将并行数据转换成串行数据在总线上传输， 采用软件实现寻址和总线使用权分配； 采用复杂总线：复杂总线要包括地址线、数 据线、

20、控制线等。通过地址总线实现寻址， 通过控制总线完成总线使用权分配。 1、主从式并行总线型多机通信系统p361) 通信信道2) 寻址及通信过程(9) 各从机确认Sele=O后，把接收的8位编号 与自己的从机号比拟,对上编号的从机 SRDY=0 。(10) 主机确认 SRDY=0 ，置 MRDY=0 ，说明 有从机被选中此时总线上只剩下一主一从 两站，开始主从式双单片机 PIO 通信。(11) 主机确认 SRDY=0 后，传送 4 位数据， 并置 MRDY=1 。被选中从机收到 MRDY=1 后，接收 4 位数 据，并置 SRDY=1 。主机确认 SRDY=1 后，传送后 4 位数据， 并 置 M

21、RDY=0 。被选中从机收到 MRDY=0 后，接收 4 位数 据，并置 SRDY=0 。完成 1 个字节的数据传送。(12) 重新寻址，重新传送数据 2、主从式串行总线型多机通信系统(1) 主机通过点名，确定进行通信的从机。1) 各从机置 SM2 为 1；2) 主机发出呼叫帧，呼叫帧从机号，第9 位为 1；3) 所有从机接收到呼叫帧后，对上号的从机置SM2=0 ,并用应答帧通知主机， 呼叫过程 完成；4) 通信过程中数据的第 9位为 0，没有对上 号的从机全部从总线上切除， 只剩下对上号 的从机与主机进行通信。(2) 从机在主程序执行过程中，以中断方 式响应主机的通信要求主机通信流程 p38

22、从机通信流程 p393.4 简单接口通信实例 简单接口通信是指直接利用微机的标准并 行/串行接口实现多微机间的通信。aMCS-51 单片机有四个并行 IO 口，一个可 编程的全双工异步串行接口；b 并行通信一次可以将多位数据同时传送。 具有传输速度快、 效率高等特点。 但其抗干 扰能力不强， 通信本钱高，适用于短距离高 速通信；c 串行通信数据的各位依次在一条传输线上 逐个地传送。具有传输线少，本钱低、易于 实现，可靠性高、适合远距离的数据通信的 特点，但其通信速率较低；d 寻址和同步是两种通信要解决的关键技术 问题。第七章CAN总线通信技术1现场总线概述现场总线Fieldbus是一种应用在生

23、产现场，在嵌入式测量控制设备之间实现双向串行多 节点数字通信的系统。它是一种开放式、数字化、多点通信的底层控制网络，广泛应用在制造业、流程工业、交通、楼宇等领域的自动化系统中。生产现场：不是狭义地指车间工厂，而是泛指需要机器设备之间通信的场合。推厂组织.J潮CANBOSCH常用的现场益2妇±GA. ODVA,睾怖奩育巡与幡广Control NelAB. Rockwell定前现场巳线,应炜于丄吐控制领議ProfibusPNO诵EJSI EMENSS|臥刑现西总橢怖成三大总鸵疋-WorldFlPWcrWFlP法酬走，歐删场总瞬准三尢总经之-IrterbusInterbusCliib鸡圍H

24、ICIENI烟區，应馬于工业抿刖H1、H7FF卑無环争益纯拎制事*4话用于君油仕颌刘IEC&1375ISO區际荷:隹列丘适伯例TCN,包括MVBh畀TE4茂类LunWarksEchehn黄HEuhehn审區与维护.应用亍建圻自和列车遽倍HARTHART早明的一艸现場总线插准，适用于智譴观控仪表GC-LinkMlTSUBSk工吐PLC二运雜援蒯囁域的观场三輸2、CAN总线简介CAN : Controller Area Network，控制器局域网。是一种能有效支持分布式控制和实时控制 的串行通讯网络。 CAN总线是现场总线技术的一种，其具有现场总线的一些根本共性：A开放性：总线标准开放，

25、任何厂家都可以设计生产基于CAN总线的产品。B数字化及双向串行传输：以较低的布线本钱实现远距离传输。C多点通信：在同一个通信网络上可以挂接多个设备。D能够满足工业控制现场复杂环境、实时通信、抗干扰等方面的要求。CAN推出之初主要用于汽车内部测量和执行部件之间的数据通信。1989年，宝马推出第一款使用CAN-bus通信的汽车。车上电缆长度至少缩短了2000m，质量减少了 50kg。极大的促进了汽车行业的开展。现在，几乎每一辆新生产的汽车均装配有CAN-bus网络。1990奔驰公司发布了第一辆使用CAN-bus的轿车1993被制定成为国际标准：ISO11898 高速ISO11519 低速1994欧

26、洲和美洲成立协会，专门支持CAN-bus总线的两大应用层协议：CANopen协议与DeviceNet 协议1999接近6000万个CAN控制器投入应用2000市场销售超过1亿个CAN-bus器件CAN总线根本特点 P1353、CAN总线的分层及帧格式最肓展。负養1H总的采集 仲动£«收发摘 介 0MX.1&n 如何消除波特率误差产生的通信错误?A提高时钟精度，使波特率尽量接近标准波 特率。此方法使设备本钱激增，只能减少误 差，仍无法消除累计误差。B同步：隔一段时间后所有节点时钟计时归 0一次。此方案经济可靠，可以消除累计误 差。解决用尸、软件、网缩變嫌之问的1H民

27、交横冋砸.将枚集到的fB息臥冥沖方武蔻达岀来规罡了传输数据位的屮列和组织，如：数据檢蛉和帧结钩两诵信帘点之间数馮:专術控希I,操作如：魏拐車发数锯细淇蒔冥 规注了跑络连揍的建亡、纨得和拆际的办议，如上站由知3址 规罡了佶输信息的方式，将佶息转换成电信号或光信号.处功辐出。坝生通信#质的物3空恃性上如：电气艳性和信弓孚的評任OSI模型与CAN-bus的对应关系CAN-bus标准定义了 ISO模型中的物理层和数据链路层。ISO/OSI«*3« 対于不FJ的CAN-bus标准.仅物理层不柏向一些国际组织定义了应用层，如CiA组织的CANoenx ODVA组织的De viceNet

28、 等，也有一些用户根据需求自行设计应用层。(l)CAN物理方简介:把各种佔 息转换成物灶伯号，井將这凹估号传觀到其G曰 标设备°曲电练传愉 常用电初埋介朋w歿CAN收发器负责逻辑信号和物理信号之间的转换。|7XDGMO-| vccI RXDCANHVIG0101111Q100QCANL器将差分电平信号转换为逻辑信号CAN HighL CAN_low HP总憧11 r更尬0ISO11 &79-21 氐珪GAN 电平ISO1 189&ijiCAN 电平A将逻辑信号转换成物理信号。此收发 器转换得到的信号为差分电平信号。B将物理信号转换成逻辑信号。此收发信号电平CAN-bu

29、s发布了 ISO11898和ISO11519两个通信标准，此两个标准中差分电平的特性不相 同。双绞线对抑制共模干扰的抑制原理物理层ISO11898 ISO11519-2电平显性显件CAH_H/V3.503.0 04.001.76CAN_HA/1.503.0 01 003.25电位差W2.0003.00-1.50双绞线上传输差分信号，共模干扰 使信号线上产生相同幅度和相位的 干扰脉冲。线路受到共模信号干扰后，信号差 值不变，信号依然正确传输波特率误差带来的数据错误CAN-bus规定信号的跳变沿时刻进行同步。 缺点：发送多个相同位时无跳变沿用于同 步，导致误差不断累计位填充CAN-bus通过位填充

30、提供同步信号，从而消 除累计误差。例如：在连续5个相同位后插 入一个相反位，产生跳变沿，用于同步 传输速率与距离CAN-bus 同步CAN Control Area Network 的缩写，小范围实时通信网络，通信距离与速率成反比。 当通信距离太长时可以使用 CAN网关或网 桥等设备划分子网， 使子网通信速率与距离 在规定范围内终端电阻终端电阻用于减少通信线路上的反射，防止引起电平变化而导致数据的传输信错误。上面：低速CAN-bus终端电阻接法D过载帧 用于接收节点向发送节点通知自身接收能力的帧E帧间隔 用于将数据帧或远程帧与前面的 帧别离的帧数据帧数据帧是使用最多的帧,结构上由7个段组成，其

31、中根据仲裁段ID码长度的不同，分 为标准帧CAN2.0A 和扩展帧CAN2.0B 。F面：高速CAN-bus终端电阻接法佚儀路阻杭连线.任号液形需梏iTimCAN -buslionCAN物理层小结CAN-bus标准对物理层的信号电平、信号同 步与位填充、通信速率与距离以及终端电阻 等进行了详细规定，只用符合相同物理层规 定的CAN节点才能互相通信。CAN数据链路层简介i t s"it力眉M盘ECF |N门忡h15 |1 11I0DLC111t帧起始和帧结束帧起始和帧结束用于界定一个数据帧，无论是标准数据帧或扩展数据帧都包含这两个 段。Apaliow的時茁Layer煜址竟争临戢初n*=

32、a-«上挣玻的針草位星"隠!CAH砒饉割杯同報膜諏t遠Lefs Go L土 YCAN-bus帧分类CAN-bus通信帧共分为数据帧、远程帧、错 误帧、过载帧和帧间隔 5种类型。A数据帧用于发送节点向接收节点传送数 据，是使用最多的帧类型B远程帧用于接收节点向某个发送节点请 求数据C错误帧用于当某节点检测出错误时向其 他节点通知错误的帧仲裁段CAN-bus并没有规定节点的优先级，但通过仲裁段帧ID规定了数据帧的优先级。 根据CAN2.0标准版本不同，帧ID分为11位和29位两种。数据帧仲裁段数据段组成2ID,与标淮替优远程帧请求位，识别符扩展位，占lbit,帧的位ID编础位墨

33、相同 占lbit,为显世标准帧中该位检干控制段，为显世；扩展帧中该位位干仲栽段，为隠性。总线仲裁CAN控制器在发送数据的同时监测数据线的电平是否与发送数据对应电平相同，如果不同,通信裁捱绒:期控制器电平监测示直那么停止发送并做其他处理。狠据I匕较结黒判断是否停止发送和具他处理 如果该位居于忡裁段，那么退出总线竞争, 从该分析竝程得出结论是：軸m值越小.优先圾越高*对于同为H展格式教锯帧.标准格式远程帧利川展格式远程帧的情况同理。1果外干苴他段.那么产牛错误事件極ACX吋间殄或祓动皓误标志传输期诃除外°假设节点A、B和C都发送相同格式相同类型的帧，如标准格式数据帧，它们竞争总线的 过程

34、是：o ! S109765 .41 132110 i fc扌亨市ME1&DATA节点批11111H1ii i1ip |!:i i节点巳1|11111ii i i只听梯式!1 Ij冇点G| |1111111i i i i只听模式1J1* «L1由于数据帧的 RTR位为显性电平，远程帧的RTR位为隐性电平，所以帧格式和帧ID都相同情况下，数据帧的优先级比远程帧优先级高：Aa生诺数尿帧貝听模戎L1-CO1口段招E1 09 : Q7 B643210丨 |'IDO 1 01111ID0 101111rl 节盒A伸裁失败退岀发送.迎入只听模戎; 节怎瞅得总践维獵炭老制余数据“由于

35、标准帧的IDE位为显性电平，扩展帧的IDE位为隐性电平，对于前11位ID相同的标准帧和扩展帧，标准帧优先级比扩展帧高。节点凫 尖张标准帧节点巳 冬诺扩展WF当发宼HK位时.由十线口的曲理，总皱丄出JW显性电半. 亍点B忡裁失败迅入只听铁犬铝 节商拄缺得总线.继皱境送剩余数1K.控制段控制段共6位，标准帧的控制段由扩展帧标志位IDE、保存位r0和数据长度代码 DLC组成;扩展帧控制段那么由IDE、r1、r0和DLC组成。教尉贞结构帧起蜡1仲裁段1控制段1 数据园 | CRC段ACK段 |帧结束|扩展格式IDErODLCI标狼格式识别符犷展位，占Ibit,标眾桢中凌位位于控制段.为品tu 4T展愤

36、中该位位于甘裁段.为隐性。-一数抵段的长虞础，占伽迟字“保哥位0和1,各占lbit,总是用烧性肌平填充数据段一个数据帧传输的数据量为08个字节，这种短帧结构使得CAN-bus实时性很高，非常适合汽车和工控应用场合。* *忙输时腾B先传输与其他总线协议相比，CAN-bus的短帧结构具有以下优势:A数据量小，发送和接收时间短，实时性高。B数据量小，被干扰的概率小，抗干扰能力强。CRC段CAN-bus使用CRC校验进行数据检错，CRC校验值存放于 CRC段。CRC校验段由15位CRC值和1位CRC界定符构成。其仙 + JO* + 龙巾 + X* *+ 1占lbitACK段当一个接收节点接收的帧起始到

37、CRC段之间的内容没发生错误时，它将在ACK段发送个显性电平。帧起始忡截段拽制段敷垢段CRC段ACK特期间A：K 権AGK齐定省发迖卩点=发迖陰性啟卡接收止倩的事点.发送显性电平忌线线与结押:：显性电平姆毗结巣判 斷发送成功远程帧与数据帧相比，远程帧结构上无数据段，由6个段组成，同理分为标准格式和扩展格式，且RTR位为1 隐性电平。SRRIDt数据帧与远程帧区别CRC1昔误式写任何一种苔 法的帧格式不符 时幽主该错逞位岌送诒決位填充钳谋蛊送节点在ACJK1酚鰻浅有接收到盅雰信号时发生该错课堂盘书点在證送 时发现意绒电平 与发送电平不相 同时卷生该E®溟適信红缰上倚輪信号违反'

38、他境充规那么日寸发生该错误错误帧当出现5种错误类型之一时， 发送或接收节点将发送错误帧。 标识分为主动错误标识和被动错误标识。错误帧的结构如下，其中错误错误帧结构错误标志错误界定符1111 1 1£个连续df生电平位h-1I1 1lJ由处于主动错误 状态的节点发送1十blHHJ由处于披动错误 状态的节点发送匕匕輕打希I樹屮居中!直I O林站京垃送¥咼61心SRRO < hi性F平71< H*-»*fc 距 + 】RTRO IE哇至平1 c n芸甲生EtL 乎；|OLC申诸戟樟坛展倨 尹 M 矽 捱 长 唐防苗F fflz布屉帧理左合+彳出型阀1 + 4

39、-j-FhU fG 寸 tw 扌辰尸&第 亠T电磁匸工 +扌空S=fciJCAN-bus错误类型證送书点计宜穷 到的CRU佶与疑 收到的CRC值不 巨旳佥主i玄诣住错误状态及转化 为防止自身由于某些原因导致无法正常接收的节点一直发送错误帧，干扰其他节点通信, CAN-bus规定了节点的3种状态及其行为。 REC :拷收错误计数器 TEC :发送错误计鼓匪; 复位时两者都皱清0.设备正常參与总线通信，检测到错误时发送被动错谋标识REC < 127 且TEC 丈127* f7FP-1r主动 错误Jb4REC > 127TEG > 127ll-C >复位竝栓测到忆P次 行位连续隐性位设备正章參与急找逋信、蛾测到错误时发送主动错疑标识r总线ik|K数据帧的收炭都戡專止过载帧当某个接收节点没有做好接收下一帧数据的准备时，将发送过载帧以通知发送节点；过载帧由过载标志和过载帧界定符组成。过载帧结构:过载标志IdHHHbl6个连续显性电平位8个连续陰性电平位由于存在多个节点同时过载且过载锁发送有时间差间題，可能岀现过载标志