CAN協(xié)議用于汽車(chē)中各種不同元件之間的通信，以此取代昂貴而笨重的配電線束。為增進(jìn)大家對(duì)CAN總線的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)CAN總線協(xié)議以及CAN總線負(fù)載率的設(shè)置予以介紹。如果你對(duì)CAN總線具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、CAN總線協(xié)議解析

1. 幀結(jié)構(gòu)

CAN總線的通信基于幀結(jié)構(gòu)，每個(gè)幀包括以下部分：

幀起始位 ：表示幀的開(kāi)始。

仲裁場(chǎng) ：用于確定發(fā)送優(yōu)先級(jí)，由標(biāo)識(shí)符和遠(yuǎn)程傳輸請(qǐng)求（RTR）位組成。

控制場(chǎng) ：包含幀類(lèi)型（數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀）和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。

數(shù)據(jù)場(chǎng) ：最多8字節(jié)的數(shù)據(jù)。

校驗(yàn)場(chǎng) ：CRC校驗(yàn)，用于錯(cuò)誤檢測(cè)。

確認(rèn)位 ：接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送的確認(rèn)信號(hào)。

幀結(jié)束位 ：表示幀的結(jié)束。

2. 仲裁機(jī)制

CAN總線的仲裁機(jī)制基于非破壞性總線訪問(wèn)，即多個(gè)節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，但只有具有最高優(yōu)先級(jí)（標(biāo)識(shí)符最低）的節(jié)點(diǎn)可以成功傳輸數(shù)據(jù)。這種機(jī)制減少了總線沖突，提高了通信效率。

3. 錯(cuò)誤處理

CAN總線具有強(qiáng)大的錯(cuò)誤處理能力，包括：

位錯(cuò)誤檢測(cè) ：在每個(gè)位的傳輸過(guò)程中進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)。

幀錯(cuò)誤檢測(cè) ：通過(guò)CRC校驗(yàn)檢測(cè)幀錯(cuò)誤。

錯(cuò)誤幀 ：當(dāng)檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí)，節(jié)點(diǎn)發(fā)送錯(cuò)誤幀，通知其他節(jié)點(diǎn)。

錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器 ：每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有發(fā)送錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器和接收錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器，用于監(jiān)控錯(cuò)誤狀態(tài)。

4. 消息過(guò)濾

為了減少總線上的數(shù)據(jù)流量，CAN總線支持消息過(guò)濾。節(jié)點(diǎn)可以配置其過(guò)濾器，只接收與其相關(guān)的特定消息，忽略其他消息。

5. 波特率

CAN總線的波特率可以根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行配置，從最低的10kbps到最高的1Mbps不等。

二、CAN總線負(fù)載率多少合理

CAN總線的負(fù)載率是指在給定時(shí)間內(nèi)，CAN總線所采用的通信參數(shù)與總線容量之比。由于CAN總線負(fù)載率是影響CAN總線性能的重要因素之一，因此在CAN總線應(yīng)用中，需要特別注意CAN總線負(fù)載率問(wèn)題，以確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。在CAN總線應(yīng)用中，合理的CAN總線負(fù)載率是非常重要的，因?yàn)樵谪?fù)載率過(guò)高的情況下，系統(tǒng)性能可能會(huì)下降，增加錯(cuò)誤率并導(dǎo)致總線沖突。理想的情況下，CAN總線的負(fù)載率應(yīng)低于總線容量的80%。當(dāng)CAN總線負(fù)載率高于80%時(shí)，就會(huì)發(fā)生諸如數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、延遲等問(wèn)題。因此，在CAN總線的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須精確計(jì)算CAN總線的負(fù)載率，從而確保系統(tǒng)的性能和可靠性。在計(jì)算CAN總線負(fù)載率時(shí)，需要考慮以下幾個(gè)因素：

1.總線速率：可以理解為總線傳輸速度，通常用bps（每秒傳輸?shù)奈粩?shù)）來(lái)表示。在CAN總線中，總線速率值可能不同。例如，對(duì)于汽車(chē)的CAN總線，通常使用500 kbps的速率。

2.數(shù)據(jù)傳輸長(zhǎng)度：CAN總線是基于幀來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的，每個(gè)幀可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度不同。通常幀的長(zhǎng)度限制在8個(gè)字節(jié)。如果數(shù)據(jù)超出這個(gè)長(zhǎng)度，就需要分幀傳輸數(shù)據(jù)。

3.使用CAN數(shù)據(jù)包（CAN消息）所需的時(shí)間：CAN消息傳輸所需的時(shí)間是由總線速率和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度共同決定的。例如，對(duì)于8個(gè)字節(jié)的CAN消息，傳輸時(shí)間為128微秒。

4.發(fā)送方數(shù)量：這里指CAN總線上同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備數(shù)目。在CAN總線中，只有一個(gè)設(shè)備可以使用總線傳輸數(shù)據(jù)。因此，必須確?？偩€上每個(gè)時(shí)間點(diǎn)只有一個(gè)設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)。在計(jì)算CAN總線負(fù)載率時(shí)，可以使用以下公式：總負(fù)載率=總消息長(zhǎng)度（以位為單位）/（1 / 總線速率 × 總消息發(fā)送時(shí)間 + 總消息長(zhǎng)度 × 相關(guān)開(kāi)銷(xiāo)）× 發(fā)送方數(shù)量其中，相關(guān)開(kāi)銷(xiāo)包括幀頭、幀尾、CRC校驗(yàn)等。這些開(kāi)銷(xiāo)的數(shù)量不會(huì)隨著消息傳輸?shù)拈L(zhǎng)度而增加，因此在計(jì)算負(fù)載率時(shí)，這些開(kāi)銷(xiāo)可以忽略不計(jì)。通過(guò)這個(gè)公式計(jì)算，可以得出一個(gè)符合CAN總線通信標(biāo)準(zhǔn)的合理負(fù)載率。通常情況下，合理的CAN總線負(fù)載率不應(yīng)超過(guò)50%。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，CAN總線的負(fù)載率可能會(huì)高于這個(gè)值，因此，需要通過(guò)措施來(lái)降低負(fù)載率。

以上便是此次帶來(lái)的CAN總線相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)本文，希望大家對(duì)CAN總線已經(jīng)具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!