請(qǐng)問(wèn)用CAN存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的CAN總線數(shù)據(jù)幀格式有哪些呢？

CAN總線是一種常用于汽車、工業(yè)控制和其他應(yīng)用領(lǐng)域的串行通信協(xié)議。在CAN總線中，數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)幀的形式進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)幀包含了發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)之間的信息傳輸。下面將詳細(xì)介紹CAN總線數(shù)據(jù)幀的格式。

CAN總線數(shù)據(jù)幀分為兩種類型：標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀。標(biāo)準(zhǔn)幀用于傳輸標(biāo)識(shí)符長(zhǎng)度為11位的數(shù)據(jù)，而擴(kuò)展幀用于傳輸標(biāo)識(shí)符長(zhǎng)度為29位的數(shù)據(jù)。

1. 數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)

標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)相似，都包含了四個(gè)部分：報(bào)文頭、幀頭、數(shù)據(jù)字段和幀結(jié)束。

- 報(bào)文頭：標(biāo)識(shí)了數(shù)據(jù)幀的類型和長(zhǎng)度。它包含了SOF位、RTR位、IDE位和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼（DLC）。

- 幀頭：包含了傳輸幀的標(biāo)識(shí)符。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)幀，標(biāo)識(shí)符長(zhǎng)度為11位，對(duì)于擴(kuò)展幀，標(biāo)識(shí)符長(zhǎng)度為29位。

- 數(shù)據(jù)字段：存放了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度由DLC字段指定，標(biāo)準(zhǔn)幀的最大長(zhǎng)度為8字節(jié)，擴(kuò)展幀的最大長(zhǎng)度為64字節(jié)。

- 幀結(jié)束：包含了CRC（Cyclic Redundancy Check）位，用于檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性。

2. 標(biāo)準(zhǔn)幀格式

標(biāo)準(zhǔn)幀的數(shù)據(jù)幀格式如下：

| SOF | IDE | RTR | Identifier | Data | CRC | ACK | EOF |
1 1 1 11/29 0-8 15 2 7

- SOF（1位）：報(bào)文開(kāi)始標(biāo)志位，表示幀的開(kāi)始。
- IDE（1位）：標(biāo)識(shí)符擴(kuò)展位，為0表示是標(biāo)準(zhǔn)幀。
- RTR（1位）：遠(yuǎn)程傳輸請(qǐng)求位，為0表示數(shù)據(jù)幀。
- Identifier（11位）：標(biāo)識(shí)符，用于唯一標(biāo)識(shí)發(fā)送的數(shù)據(jù)。
- Data（0-8位）：數(shù)據(jù)字段，用于存儲(chǔ)發(fā)送的數(shù)據(jù)。
- CRC（15位）：循環(huán)冗余校驗(yàn)，用于保證數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。
- ACK（2位）：確認(rèn)位，表示數(shù)據(jù)的接收是否成功。
- EOF（7位）：幀結(jié)束標(biāo)志位，表示幀的結(jié)束。

3. 擴(kuò)展幀格式

擴(kuò)展幀的數(shù)據(jù)幀格式如下：

| SOF | IDE | RTR | Identifier | Data | CRC | ACK | EOF |
1 1 1 29 0-8 15 2 7

- SOF（1位）：報(bào)文開(kāi)始標(biāo)志位，表示幀的開(kāi)始。
- IDE（1位）：標(biāo)識(shí)符擴(kuò)展位，為1表示是擴(kuò)展幀。
- RTR（1位）：遠(yuǎn)程傳輸請(qǐng)求位，為0表示數(shù)據(jù)幀。
- Identifier（29位）：標(biāo)識(shí)符，用于唯一標(biāo)識(shí)發(fā)送的數(shù)據(jù)。
- Data（0-8位）：數(shù)據(jù)字段，用于存儲(chǔ)發(fā)送的數(shù)據(jù)。
- CRC（15位）：循環(huán)冗余校驗(yàn)，用于保證數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。
- ACK（2位）：確認(rèn)位，表示數(shù)據(jù)的接收是否成功。
- EOF（7位）：幀結(jié)束標(biāo)志位，表示幀的結(jié)束。

4. 數(shù)據(jù)幀的傳輸過(guò)程

CAN總線的數(shù)據(jù)幀傳輸過(guò)程包括了報(bào)文的發(fā)送和接收兩個(gè)過(guò)程。發(fā)送節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到總線上，接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)監(jiān)測(cè)總線上的數(shù)據(jù)幀來(lái)接收數(shù)據(jù)。

在發(fā)送過(guò)程中，節(jié)點(diǎn)通過(guò)根據(jù)優(yōu)先級(jí)和總線狀況選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀。發(fā)送節(jié)點(diǎn)首先發(fā)送報(bào)文頭和幀頭。然后，它將數(shù)據(jù)字段和CRC添加到數(shù)據(jù)幀中，并發(fā)送到總線上。最后，發(fā)送節(jié)點(diǎn)等待ACK位，確認(rèn)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送是否成功。

在接收過(guò)程中，接收節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)總線上的數(shù)據(jù)幀。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)幀到達(dá)時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)首先檢查幀頭中的標(biāo)識(shí)符，以確定數(shù)據(jù)的接收方。然后，它獲取數(shù)據(jù)字段中的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。接收?jié)點(diǎn)使用CRC來(lái)驗(yàn)證接收的數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，并發(fā)送ACK位來(lái)確認(rèn)數(shù)據(jù)的接收是否成功。

5. 總結(jié)

CAN總線數(shù)據(jù)幀有標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀兩種類型。標(biāo)準(zhǔn)幀用于傳輸標(biāo)識(shí)符長(zhǎng)度為11位的數(shù)據(jù)，而擴(kuò)展幀用于傳輸標(biāo)識(shí)符長(zhǎng)度為29位的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)幀由報(bào)文頭、幀頭、數(shù)據(jù)字段和幀結(jié)束組成。報(bào)文頭包含了數(shù)據(jù)幀的類型和長(zhǎng)度，幀頭包含了傳輸幀的標(biāo)識(shí)符，數(shù)據(jù)字段存放了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，幀結(jié)束包含了CRC位，用于檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性。數(shù)據(jù)幀的傳輸過(guò)程包括了報(bào)文的發(fā)送和接收兩個(gè)過(guò)程。發(fā)送節(jié)點(diǎn)通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到總線上，接收節(jié)點(diǎn)通過(guò)監(jiān)測(cè)總線上的數(shù)據(jù)幀來(lái)接收數(shù)據(jù)。