CAN发送器(下)
扫描二维码
随时随地手机看文章
仲裁成功的节点获得总线控制权后,将依次发送数据帧的控制场、数据场、CRC场、ACK场和帧结束。控制场中的数据长度码(DLC)明确了数据场中包含的字节数(0-8字节),确保接收节点能够正确解析数据长度;数据场是有效数据的载体,按照字节顺序依次发送;CRC场包含了对帧起始到数据场的循环冗余校验码,用于接收节点检测数据传输过程中是否出现错误;ACK场则用于接收节点确认数据接收成功——当接收节点正确接收到数据帧(无CRC错误)后,会在ACK位期间发送一个显性电平作为应答,发送节点检测到这一显性电平后,确认数据已被至少一个节点成功接收;最后,帧结束由7个隐性电平位组成,用于告知总线上的所有节点本次数据发送完成,总线即将恢复空闲状态。
在整个发送过程中,CAN控制器还会进行实时的错误检测与处理,以保障数据传输的可靠性。控制器会监测发送的每一位信号,若出现位错误(自身发送与总线电平不一致,且非仲裁阶段)、CRC错误(接收节点反馈CRC校验失败)或ACK错误(未检测到接收节点的应答信号)等情况,发送节点会立即发送错误标志(由6个显性电平位组成),通知总线上的其他节点本次传输出现异常。随后,发送节点会根据错误类型决定是否重发:对于暂时性错误(如偶然的电磁干扰),节点会在总线恢复空闲后重新发送数据帧;若错误持续出现(如总线故障),节点会按照CAN协议的错误管理规则,逐步从主动错误状态切换到被动错误状态,最终可能进入总线关闭状态,避免持续影响整个网络的运行。
当数据帧的帧结束位发送完成后,发送节点的CAN控制器会再次监测总线电平,确认总线是否恢复隐性电平,同时释放总线控制权。此时,发送流程基本完成,节点回到空闲状态,等待下一次数据发送请求。整个过程从数据封装、总线监测、仲裁竞争,到数据传输、错误处理和总线释放,形成了一个闭环的工作流程,既保证了多个节点共享总线的有序性,又通过严格的错误检测机制保障了数据传输的可靠性。
CAN发送流程的设计充分体现了实时性与可靠性的平衡,其非破坏性仲裁机制使得高优先级数据能够快速获得总线控制权,满足工业控制、汽车电子等场景对实时响应的需求;而多层次的错误检测与重发机制,则有效抵御了传输过程中的干扰和故障,确保数据传输的准确性。正是这一系列严谨的流程设计,使得CAN总线在复杂的多节点通信场景中始终保持稳定高效的运行状态,成为嵌入式系统中不可或缺的通信解决方案。





