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DATA FRAME CAN standard

DATA FRAME CAN standard rev 2.0 A (ID = 11 Bits) REMOTE FRAME CAN standard rev 2.0 A (ID = 11 Bits) DATA FRAME CAN standard rev 2.0 B (ID = 29 Bits) REMOTE FRAME CAN standard rev 2.0 B (ID = 29 Bits) 2 Grundlagen Arbitration Control Data CRC ACK EOF Interframe Arbitration Control CRC ACK EOF Interframe Arbitration Control Data CRC ACK EOF Interframe Arbitration Control CRC ACK EOF Interframe Abbildung 2.5: Alle vier möglichen CAN-Frame-Varianten als Aufteilung ihrer Felder dargestellt [3] Acknowledge (ACK): Das Acknowledge-Bit wird vom Sender mit rezessiv high gesendet. Mindestens ein Empfänger muss anwesend sein, der nach einem erfolgreichen Empfang das Acknowledge Bit mit dominant low überschreibt. [9] ACK-Delimiter (ACK del): Der ACK-Delimiter ist der Abschluss des ACK-Feldes. Der ACK-Delimiter ist immer rezessiv high. [9] End-of-Frame: Die End-of-Frame-Sequenz ist 7 Bit lang, rezessiv high und kann von globalen CRC-Fehlern – die nicht Teil des Frames sind – überschrieben werden. Intermission: Intermission ist die Mindestpause nach dem Senden eines Frames. Manche Message-Objekte (MOb) (z.b. AT90CAN128) sind nach dieser kurzen Pause nicht sofort zum erneuten Empfang bereit. Es ist deshalb möglich, dass der folgende Frame für dieses Message-Objekte (MOb) verloren geht. Die Lösung kann sein, dies zu akzeptieren oder ein zweites MOb mit weniger Priorität zum Empfang bereit zu halten. Bus-Idle: Bus-Idle ist die Phase vor und nach dem Frame und ist rezessiv high. Während der Bus-Idle-Phase warten die CAN-Teilnehmer auf ein SOF-Signal. Arbitration Im Fall kollidierender Frames, wenn verschiedene Teilnehmer gleichzeitig versuchen zu senden, entscheidet das Arbitration-Field, wer das Senden einstellt. Abbildung 2.6 zeigt vier Teilnehmer, deren Nachrichten kollidieren und enthält eine Demonstration des Bit-Stuffings. [3] Allgemein wird der Frame mit der kleineren ID senden können, solange die Standards nicht gemischt werden. Innerhalb eines Standards gewinnt der Data-Frame gegenüber dem Remote-Frame. Eine 11-Bit ID vergleicht sich mit den ID-Bits 28 bis 18 einer 29-Bit ID. Im Zweifel gewinnt der 11-Bit Remote-Frame durch die IDE und der 11-Bit Data-Frame durch 11

Dataframe 11 Bit ID 0x7CF Remoteframe 11 Bit ID 0x7CF Frame 11 Bit ID 0x7D? 29 Bit ID von 0x1F4????? bis 0x1F7????? Frame 29 Bit ID von 0x1F3C???? bis 0x1F3F???? 2 Grundlagen S 1 1 1 1 1 N 0 0 1 1 1 1 R E Gewonnen S 1 1 1 1 1 N 0 0 1 1 1 1 R S 1 1 1 1 1 N 0 S 1 1 1 1 1 N 0 0 1 1 1 1 R E 1 Verloren Verloren Verloren Abbildung 2.6: CAN Arbitration. [S]tart of Field, [N]RZ Bit Stuffing, [R]TR bei 11 Bit, S[R]R bei 29 Bit, ID[E] Identifierextension. 0 bzw. 1 sind die ID-Signale der im Wettbewerb stehenden Teilnehmer den SRR-RTR-Vergleich. Der 11-Bit Frame gewinnt nicht in jedem Fall. Es würde beispielsweise 11-Bit ID 0x004 gegen eine 29-Bit ID 0x000????? 7 immer verlieren. Das NRZ-Stuffing-Bit hat keinen Einfluss auf den Ausgang des Vergleichs. Entweder die Teilnehmer haben alle die gleiche 5-Bit Folge und setzen daher das gleiche Stuffing- Bit ein oder eine Änderung beim fünften Bit tritt auf und eine Seite entscheidet den Vergleich für sich. Fehler Folgen die Bits auf dem CAN-Bus nicht den Vorgaben eines CAN-Teilnehmers, der sich in der Arbitration bereits durchgesetzt hat, so erkennt dieser einen Bit- Fehler. Erhält ein sendender CAN-Teilnehmer von keinem anderen CAN-Teilnehmer eine Empfangsbestätigung über das ACK-Bit, so erkennt der sendende CAN-Teilnehmer einen ACK-Fehler. Jeder CAN-Teilnehmer erkennt einen Formfehler, wenn – während CDC-Delimiter, ACK-Delimiter oder EOF – sich ein dominant low auf dem CAN-Bus befindet. Ein empfangender CAN-Teilnehmer erkennt einen CRC-Fehler, wenn der errechnete CRC nicht zum übertragenen CRC passt. [12] Wie auf Fehler im Einzelnen reagiert wird, soll hier nicht besprochen werden. Das Verhalten der Teilnehmer geht vom einfachen Neusenden einer Nachricht über das Austauschen von Fehlerinformationen bis hin zur Selbstabschaltung einzelner Teil- 7 Die Fragezeichen markieren Platzhalter für entweder 0 oder 1. 12

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