本文件规定了一些用于建立CAN数据链路层模块间的数字信息交互的特性。控制器局域网是一种串行通信协议,支持分布式实时控制和多路复用,用于道路车辆和其他控制应用。
本文件规定了传统CAN和可变数据速率CAN帧格式。传统CAN帧格式比特率可达1 Mbit/s,每帧有效负载可达8字节,可变数据速率帧格式比特率高于1 Mbit/s,每帧有效负载超过8字节。
本文件根据ISO/IEC 7498-1开放系统互连(OSI)的ISO参考模型,从分层的角度描述了CAN的一般架构,CAN数据链路层根据ISO/IEC 8802-2和ISO/IEC 8802-3规定。
本文件包含以下方面的详细规范(见图2):
——逻辑链路控制子层;
——媒体访问控制子层;
——物理编码子层。
有三种实现选项,如下:
——仅支持传统CAN帧格式,不兼容可变数据速率帧格式;
——支持传统CAN帧格式,且兼容可变数据速率帧格式;
——支持传统CAN帧格式,且支持可变数据速率帧格式。
在新的设计中,宜实现最后一种方案。
注: 只有在不使用可变数据速率帧格式的情况下,第一个选项的实现才能与第三个选项的实现通信。否则,将产生错误帧。在使用第一个选项的CAN网络中使用可变数据速率帧格式也是有可能的,但不属于本文件规定的范围。
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本文件规定了控制器局域网(CAN)中的时间触发通信协议,一种支持分布式实时控制和多路复用的串行通信协议。
本文件适用于道路车辆中搭载CAN总线的电子控制单元(ECU)之间建立时间触发的数字信息交互,并且规定了参照 ISO 11898-1中逻辑链路及媒介访问控制实现的帧同步实体,用于提供时间触发通信调度表。
注: 时间触发CAN相对于CAN总线协议来说,附加了一个上层协议层,在时间触发CAN中,CAN协议保持不变。时间触发通信使所有报文的延迟时间保持于特定的值,与CAN总线的负载率无关。时间触发通信包含以下两种级别:级别1仅限于周期性报文传输,而级别2则支持全局系统时间。时间触发CAN的周期性通信是基于时间主节点发送的参照报文。每一个开始于参照报文的周期称作基本周期,并且这个周期的时间段被细分为几个时间窗口。参照报文用于同步和校正所有节点的时间基础,保证所有节点与主节点保持一致的时间基础,给整个网络提供一个全局时间。时间触发CAN提供了一个备用时间主节点去代替故障的间主节点的机制。
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