xcpccpuds协议之间的意义

1、CAN总线协、议、J1939协议、UD的议、XCP/CC叱间的联系概要图CAN诊断接口J1939诊 断协议UDS诊断CAN总线协议：是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。 CANft、议用于汽车中各种 不同元件之间的通信，以此取代昂贵而笨重的配电线束。 该协议的健壮性使其用 途延伸到其他自动化和工业应用。CANW理层的基础知识GLOF整车CAN网络拓扑也 看1发端区料制甲几*用空回松»丸制恳也吟曲JN5白出牛”用刷un/口小卓阖尊立f厢寓f IM*.CAN总线在汽车的运用的实例图CAN总线的基本特点(1)节点向米用多主通信

2、方式。(2)采用了短帧结构，报文帧有效字节数为 8位，可以达到汽车实时响应的要 求。(3)报文ID值越小，优先级也高。(4)非破坏性总线仲裁处理机制。(5)可靠的CROK验方式。(6)自动重发的机制。(7)在节点出现众多的错误时，会自动脱离总线的功能。(8) CANS讯距离最大是10公里(设速率为5Kbps),或最大通信速率为1Mbps(设通信距离为40米)。(9) CAN总线上的节点数可达110个。(10)采用双线串行通信方式，检错能力强，可在高噪声干扰环境中工作。(11)具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点。(12)总线状态总线有“显性”和“隐性”两个状态，“显性”对

3、应逻辑“ 0”，“隐性”对应逻辑“ 1”。“显性”状态和“隐性”状态与为“显性”状态，所以两个节点同时分别发送“ 0”和“1”时，总线上呈现“ 0”。CAN总线采用二CAN收发器填充位CAN勺串行通信有异步和同步.同步串行通信是每个时钟沿采样数据的定义：CAN收发器逻辑信号和物理信号之间的转换采用差分电平方式.将逻犯数字信号转换成物理信号.将物理信号转换成逻辑数字信号进制不归零（NRZ）编码方式，所以总线上不是“ 0”，就是“ 1”。但是CANB议 并没有具体定义这两种状态的具体实现方式。CAN!勺收发器不归零（NRZ）编码方式CANttl码采用NRN非归零编码.E司带宽情况下，NRZ编码方式

4、的他大.CAN收发器的输入信号和输出信号都是 CANH-CANL的差分信号A问制；为什么要采用两根线（双纹线）的差分电平信号？原因：双线线传输着分信号时受刊具模信，号十后 中.平差信不心，信号解出行常.ITXDGNDCANLI 1*/*« .4«tLWLUTLUUl纯阳斯科101000RXD(3.5 -x)-(1.S -x)CANH . CANL « 5 + y)一(25 + y)国牛时即沿寐样”踞异线串行酒僮DATAMttfB A Hf 11异步串行通信省去了时钟信号线.但遇到一T*问题是;根据波特率做采样.波特率的误差会产生通信错误！同步串行通信是每个时钟沿采

5、样数据的，所以不会产生波特率误差产生的通讯误梁棒总筑妁定的制率来律取现向鹿：如何减少波特率的误差带来的通信错误?IR决：采用填充位在连续，个相同位后插入一个相反位，产生跳变沿,用于同步触据 波形f Ff 1111 tM ttTTTTTTTTTTT fir Fnn + 10 1234S0 01 2 3401 20120 1234) 0位填充区域 SOF之前的总线空闲区域,不需要同步， 无需进行位填充 CRC之后的位域都是固定格式，不允许位 填充操作CAN节点的物理结构CAN®接层的基础知识CAN总线传输的报文有两种格式，分别是标准帧跟扩展帧，CAN报文有以下不同的帧类型:数据帧远程帧用

6、于发送节点向接收节点传送数是使用最多的幢类型用于接收节点向某个发送节点请求数据用于当某节点格测出错误时向其他节点通知错误的怖过靓帧用于接收节点向发送节点通知自身接收能力的帧帧间隔帧或远程帧与前面的帧分离的帧«帧结枸标准帧r展帧帧起始 仲裁段 控制段 数据段CRC段ACK段帧结束帧起始（SOF） :1bit,显性信号，表示数据帧或者远程帧的开始。仲裁段：由标识符和远程请求位 RTR组成，标识符确定报文发送优先级的，CAN总线是 一种申行总线，总线上一次只能传输一则报文信息，如果同时有多个节点需要在 总线上发送报文，通过标识符决定哪个先发送，还可以通过标识符过滤数据帧，采集想要的数据。远

7、程请求位用于区分该帧是数据帧还是远程帧，显性信号（0）代表数据帧，隐性信号（1）代表远程帧。这里就解释了 非破坏性总线仲裁的处理机制。控制段：6bit ,数据长度代码DLC占4bit , IDE 1bit用来表示是标准帧还是扩 展帧，ribit 保留位。标准格式和扩展格式的控制场格式不同。标准格式里 的帧包括数据长度代码、IDE位（为显性位）及保留位 r0。扩展格式里的帧 包括数据长度代码和两个保留位：ri和r0。其保留位必须发送为显性，但是接收器认可“显性”和“隐性”位的任何组合。具结构如图所示：件磁场 4*空制垓（数据场/心研 场IDE/rlrODLC 3DLC 2DLC 1DLC Or

8、保留位 t数堀长度码标准格式扩展格式控制段保留位。和1,各占1b比 总是用显性电平填充数据帧 结构控制场结构数据长度代码DLG如下表所示数据区度代请DLCJDLC2DLCLDLCO0dddd1dddr2ddr日3ddrr4dfd5drdr6<irrd7drr卜面是控制端的标准帧和扩展帧之间需要注意的识别符旷展位，占Ibit,标准帧中该位位于控制段.为显性;犷展帧中该位位于仲薇段，为隐性。,数据段的长度码,占4bit;BCD编风范国0-8.接收方对DIC = 9-15的情况并不视为错误数据段：8bit ,由数据帧里的发送数据组成。它可以为 08个字节，每字节包 含了 8个位，首先发送最高有

9、效位(MSB。循环冗余码CRCK: 16bit , 15bit用于校验是否正确，1bit表示循环校验序列 的结束。CRCg数据通信领域中最常用的一种差错校验码，其特征是信息字段和 校验字段的长度可以任意选定学据发送的序列，计算一个CRC发送节点接收到的CRC接收节点摄据接收的一舛，计算一个匕而判断数据赖是否有效生成CRC码的基本原理：任意一个由二进制位用组成的代码都可以和一个系数仅为0和'1'取值的多项式对应。 例如：代码1010111对应的多项式为 x6+x4+x2+x+1 , 而多项式为 x5+x3+x2+x+1 对应的代码 101111。要传输的信息序列为 1101,在末

10、尾添加所给多项式的最高次阶个0,如本题为乂”，则添加3个0,变为：1101000;由多项式G(X)=X3+X+1,得其阶数为1的二进制编码为：1011; 1101000对 1011进行模二除法，所得到的余数即为校验码，把校验码添加在原数据尾 部即为所求的编码，则实际发送的数据序列为1101001。校验码计算过程如图所示：1011/ 11010001011F wLU11111。1011101010110。I模二除法确认段（ACK0 :数据帧结构ACK段ACK应答位 ACK界定符发送节点：发送隐性电平接收正确的节点：发送显性电平总线线与结果：显性电平发送节点根据这个来判断发送成功帧结束（EOH :

11、7bit,每一个数据帧和远程帧均由一标志序列界定。这个标志 序列由7个“隐性”位组成。,的隐性位帧间隔ITM:3个连续的隐性位名11个连续的隐性位LITM:3个连续的隐性位ITM之后进入总线空闲状态，节点检测到11个连续隐性位，认为总线进入空闲 阶段，此时节点可以发送报文。远程帧通过发送远程帧，总线的节点发出远程帧，请求以前发送给它数据帧的节 点再发送一遍。具体发送哪个数据帧，由远程帧的标识符决定。与数据帧类似，远程帧也有标准格式和扩展格式，而且都由 6个不同的位 场组成：帧起始、仲裁场、控制场、CRCg、应答场、帧结尾。与数据帧相反，远程帧的 RTR位是“隐性”的。它没有数据场，数据长度 代

12、码DLC的数值是不受制约的（可以标注为容许范围08里的任何数值）此数值是相应于数据帧的数据长度代码。远程帧结构如图所示：帔间空间，远程帧帧间空间或超载帧|帧结束仲贰场控常场CRC场帧起始ACK场丁二不四之京远程帧做用:I want to know :XlK! No problem!远程帧和数据帧之间可以使用相同的ID地址。错误帧错误帧由两个不同的场组成，第一个场是不同节点提供的错误标志( Error Flag)的叠加，第二个场是错误界定符。为了能正确地终止错误帧，“错误认可”的节点要求总线至少有长度为3个位时间的总线空闲。因此，总线的载荷不应为100%错误帧结构如图：I-能帧一r 一帧间空间镯

13、航志 力: 错误段加标志-错设界定符不(1)错误标志，有两种形式的错误标志：激活错误标志和 认可错误标志“主动错误”标志由 6个连续的“显性”位组成；“被动错误”标志由 6 个连续的“隐性”的位组成，除非被其他节点的“显性”位重写。(2)错误界定符，错误界定符包括 8个“隐性”的位。错误标志传送了以后，每一个节点就发送一个“隐性”的位，并一直监视总线直到检测出一个“隐性”的位为止，然后就开始发送其余7个“隐性”位。处于主动错误状态的节点发送处于被动错误状态的节点发送错误标志 错误界定符L y_JL 6个连续显性电平位8个连续隐性电平位prrr t pr 111 pr 1)6个连续性电平位8个连

14、续遢性电平位CAN的错误类型CRC错误发送节点在ack阶段没有接收到应管信号发送节点在发送时检泅总线电平与发送电平不同传输的数据帧格式与任何一种合法的械格式不符位填充错误位错误节点检测到的位与自身送出的位数值不同，仲裁或ACK位期间送出“隐性”位，而检测到“显性”位不导致位错误。填充错误在使用位填充编码的帧场（帧起始至CRC序列）中，不允许出现六个连续相同的电平位。CRC错误节点计算的CRC序列与接U到的 CRC序列不同。格式错误固定格式位场（如 CRC#定符、ACK界定符、帧结束等）含有一个或更多非法位。ACK错误发送节点在ACK位期间未检测到“显性”位。错误检测的区域发送节点会产生的错误：

15、位错误、格式错误、ACK错误。接收节点会产生的错误：填充错误、格式错误、CRC错误。检测到错误后，发送错误标志位错误、填充错误、格式错误或ACK错误产生后，错误标志在下一位发送。CRC错误产生错误后，错误标志在ACK错误标志在下一位发送。CAN节点的状态 REC:接收错误计数器 TEC:发送错误计数器;复位时两者都破清0.复位设备正常参与总线通 信，检测到错误时发 送主动错误标识设循正常参与忌线通 (3.检测到错谡时发 送植动错误标识REC < 127TEC < 127或TEC >127REC > 127复位界检测到128次ill位连续隐性位总线TEC > 255关闭放据帧的收发植禁止，«息每个节点都含有REC TEC,当接