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DATA FRAME CAN standard

DATA FRAME CAN standard rev 2.0 A (ID = 11 Bits) S O F REMOTE FRAME CAN standard rev 2.0 A (ID = 11 Bits) S O F S O F REMOTE FRAME CAN standard rev 2.0 B (ID = 29 Bits) S O F ID 10..0 ID 10..0 ID 28..18 R I R T D 0 R E R I R T D 0 DLC 3..0 R E S I R D R E S I R D R E DLC 3..0 Daten 8n Bit n=[0;1;2;3;4;5;6;7;8] ID 17..0 ID 17..0 2 Grundlagen C A A 15 Bit CRC R C C 7 Bit C K K End of Frame del del DATA FRAME CAN standard rev 2.0 B (ID = 29 Bits) ID 28..18 R R R T 1 0 R C A A 15 Bit CRC R C C 7 Bit C K K End of Frame del del R R R T 1 0 DLC 3..0 R 3 Bit Intermission DLC 3..0 Daten 8n Bit n=[0;1;2;3;4;5;6;7;8] Bus Idle 3 Bit Intermission Bus Idle C A A 15 Bit CRC R C C 7 Bit C K K End of Frame del del C A A 15 Bit CRC R C C 7 Bit C K K End of Frame del del Abbildung 2.4: Alle vier möglichen CAN-Frame-Varianten in fast bitgetreuer Darstellung [3] Ringstrukturen bilden, können in diesen Ringen Nachrichten durch ständiges Weiterleiten gespeichert werden. Verbindungsbausteine können Repeater, Bridges und Gateways sein: CAN-Repeater verbinden einen CAN-Bus mit einem anderen zu einem logisch gemeinsamen CAN-Bus. CAN-Bridges kommunizieren Nachrichten von einem CAN-Bus zu einem logisch getrennten CAN-Bus. CAN-Gateways verbinden einen CAN-Bus mit einer anderen Applikation. [9] 2.1.3 Transfer-Schicht Der grundsätzliche Transfer auf dem CAN-Bus läuft wie folgt ab: Ein sendender Teilnehmer sendet einen Frame auf dem Bus. Wird sein Senden durch ein dominantes Bit unterbrochen, so stoppt der Teilnehmer seinen Transfer. Kann der Transfer durchgeführt werden, so entscheiden alle anderen Teilnehmer anhand ihrer Filterkriterien, ob sie den Frame empfangen. Darüber hinaus gibt es auch die Möglichkeit der Transferanfrage, bei der ein Teilnehmer einen Remote-Frame sendet und ein anderer daraufhin einen Daten-Frame sendet. Framearten Es gibt zwei verschiedene CAN-Standards und zwei verschiedene Frame- Arten. Die Standards sind Revision 2.0A mit 11-Bit IDs und Revision 2.0B mit 29-Bit IDs. Die Frame-Arten sind Data-Frames und Remote-Frames. Die Kombination führt zu vier verschiedenen Frames, wie in Abbildung 2.4 dargestellt. Neben den einzelnen Bits besteht auch die Aufteilung in Felder, wie in Abbildung 2.5 dargestellt. In Abbildung 2.4 kann man bei den verschiedenen Frame-Arten unterschiedliche Bereiche und Abkürzungen erkennen. Bis auf die Datenfelder – welche 0 bis 64 Bit Länge haben – sind alle Bereiche bitlängengetreu abgebildet. 9 3 Bit Intermission Bus Idle 3 Bit Intermission Bus Idle

2 Grundlagen Start-of-Field (SOF): Start-of-Field ist der Startimpuls, den ein CAN-Teilnehmer aussendet, bevor er einen Frame versucht zu senden. Andere Teilnehmer synchronisieren sich auf diesen Impuls. Jede CAN-Nachricht beginnt mit Start of Field. Da Bus-Idle high ist, kann es durch das dominante low SOF-Bit jederzeit überschrieben werden. Identifier (ID): Der Identifier besteht aus 11 Bit oder 29 Bit. Die kleinste ID innerhalb eines Standards gewinnt im Falle einer Kollision und darf senden. Kollidiert der Standard 2.0A mit dem Standard 2.0B, so entscheidet ein ähnlicher Vergleich, auf den später noch eingegangen wird, wer senden darf. Remote-Transmission-Request (RTR): Das Remote-Transmission-Request-Flag ist high, wenn es sich um einen Remote-Frame handelt, der zum Ziel der Datenanfrage gesendet wird. Das Remote-Transmission-Request-Flag ist low, wenn es sich um einen Daten-Frame handelt, der zum Ziel des Datensendens erzeugt wird. Substitute-Remote-Request (SRR): Das Substitute-Remote-Request-Bit stellt sicher, dass der Standardidentifier im Falle einer Kollision immer den Vorrang hat, da ihm sogleich das IDE-Bit folgt. SRR ist immer rezessiv. Identifier-Extension (IDE): Das Identifier-Extension-Bit markiert, ob es sich um eine 11-Bit ID oder eine 29-Bit ID handelt. Eine 11-Bit ID hat eine dominant low Identifier-Extension, eine 29-Bit ID hat eine rezessiv high Identifier-Extension. Reservierte Bit (R0, R1): Diese Bits sind für spätere Standards reserviert und derzeit ohne weiteren Nutzen. Data-Length-Code (DLC): Der Data-Length-Code enthält die Länge des Datenfeldes. DLC darf die Werte Null bis Acht annehmen. Er bezieht sich in Daten- Frames auf die Länge des Datenfeldes, das gesendet wird und in Remote-Frames auf die Länge des Datenfeldes, welches als Antwort erwartet wird. Daten: Die Größe des Datenfeldes wird durch DLC bestimmt. Es sind demnach in 8-Bit-Schritten Längen von 0-Bit bis 64-Bit möglich oder in Byte ausgedrückt von 0 Byte bis 8 Byte. Cyclic-Redundancy-Check (CRC): Der Cyclic-Redundancy-Check ist eine Methode, Prüfbits zu erzeugen. Hier im Speziellen teilt der Sender die Nachricht bis hin zum CRC-Feld durch das Polynom x 15 + x 14 + x 10 + x 8 + x 7 + x 4 + x 3 + 1. Der Rest dieser Polynomdivision ist 15 Bit lang und bildet den gesuchten CRC- Wert. Der Empfänger nutzt die CRC-Information, um den Nachrichteninhalt zu prüfen. [9] CRC-Delimiter (CRC del): Der CRC-Delimiter ist der Abschluss des CRC-Feldes. Das CRC-Delimiter-Bit ist immer rezessiv high. 10

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