“ 近期遇到CAN总线上错误帧的问题，花了些时间来了解CANbus数据帧的结构，利用工具也抓到了CANbus电压波形，在此来和大家分享一下。”
CAN的全称是Controller Area Network，是ISO国际标准化的串行通信协议。因其高性能及可靠性，已被广泛应用于船舶、工业、医疗等领域。
下图为一张完整的CAN frame，其中绿线表示CAN_H，棕线表示CAN_L，蓝线表示电位差。
高速CAN中，CAN_H/CAN_L电压及显性/隐形的定义如下：
下面就结合理论及实例展示来介绍帧结构中的各部分含义：
一、帧起始、帧结束
帧起始及帧结束在标准帧及扩展帧中都存在，在帧的首尾，用于界定一个数据帧。
实例：帧起始
实例：帧结束
二、仲裁段
当总线上多个节点同时发送数据，应该先发送谁，后发送谁？由仲裁段来判决。
可以看出，帧ID值越小，优先级越高。
实例：仲裁段
三、控制段
控制段一共有6位，由扩展帧标志位IDE、保留位r、数据长度代码DLC组成，解释如下：
实例：控制段
四、数据段
一个数据帧传输的数据为0-8个字节，这种短帧结构使得CANbus的数据量小，发送和接收时间短，实时性高；同时被干扰的概率小，抗干扰能力强。
实例：数据段
五、CRC段
CRC校验用于CANbus的数据检错，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。
实例：CRC段
六、ACK段
当一个节点接收到的帧起始到CRC段之间的内容没有错误时，将在ACK段发送一个显性电平。
实例：ACK段
文中从帧起始、仲裁段、控制段、数据段、CRC段、ACK段、帧结束来展示了CANbus数据帧的结构，为了方便理解，插入了很多实例图片，也借用了很多网络的资料，希望有助于理解。
下一篇将会介绍，CAN通信帧的分类及CANbus上的错误类型。
原文始发于微信公众号（电液爱好者）：CANbus数据帧结构解析
原创文章，作者：iHydrostatics静液压，如若转载，请注明出处：https://www.ihydrostatics.com
