代码收藏家技术教程 2023-05-18

CAN总线多帧发送方式

要了解CAN总线多帧数据的发送，首先我们要知道我们发送的数据帧是属于拓展帧还是标准帧，再说多帧发送方式方法，网上资源有很多关于拓展帧和标准帧区别，以及多帧发送的方式方法，为了我方便查阅，我还是打算自己做个笔记，方便我以后查阅。

首先了解下CAN报文的报文结构：

1. 拓展帧与标准帧

CAN接口兼容规范它可以接收和发送11位标识符的标准帧，也可以接收和发送29位标识符的扩展帧。

一、扩展帧的仲裁域有29位，可以出现2^29中报文，且在数据链路上是有间隙的(对操作者透明)，帧ID的范围是0000 0000-1FFF FFFF。（PS：目的就是构造29位的CAN ID，可以实现更加庞大的ID群，妈妈再也不用担心ID不够用了！）

二、标准帧的仲裁域是连续的11位，可以出现2^11种报文，也就是帧ID的范围是000-7FF；

三、控制帧中的DLC(数据长度)完全相同，但保留位不同，标准帧IDE、R0，扩展帧R1、R0，必须以显性电平发送(由数据链路层操作)，对程序员透明；

四、总结： 其它的都一模一样，所以，其实CAN标准帧和扩展帧只是在帧ID的长度上不一样，以能扩展更多的CAN节点，更好地支持上层协议而已。 ★★★

CAN的扩展帧，是为了解决CAN标准帧的11位标识符不够用的情况。所以，才有扩展帧。
对于汽车的CAN来说，每一个CAN，都给一个CAN标识符，如果设备的数量超过了11位能表示的范围，那就采用CAN扩展帧。反之，采用标准帧就够了。★★★

注意：这里的帧ID 并不是表示发送的目的地址，而是表示访问总线的消息的优先级（帧ID值越小，优先级越高，最小是0x00000000）。
标准帧：（0x12）

扩展帧：（0x1314）

CAN标准帧格式

CAN 标准帧信息为11个字节(3 + 8)，包括两部分：信息和数据部分。前3个字节为信息部分。

字节1为帧信息。第7位（FF）表示帧格式，在标准帧中，FF＝0；第6位（RTR）表示帧的类型，RTR=0表示为数据帧，RTR=1表示为远程帧；DLC表示在数据帧时实际的数据长度。

字节2、3为报文识别码，11位有效。

字节4～11为数据帧的实际数据，远程帧时无效。

CAN扩展帧格式

CAN 扩展帧信息为13个字节(5 + 8)，包括两部分，信息和数据部分。前5个字节为信息部分

字节1为帧信息。第7位（FF）表示帧格式，在扩展帧中，FF＝1；第6位（RTR）表示帧的类型，RTR=0表示为数据帧，RTR=1表示为远程帧；DLC 表示在数据帧时实际的数据长度。

字节2～5为报文识别码，其高29位有效。

字节6～13数据帧的实际数据，远程帧时无效

CAN协议的一个最大特点是对通信数据块进行编码。采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识符可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义2或2个以上不同的数据块，这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。
同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一。

了解了CAN的标准帧和扩展帧，再来说CAN总线多帧发送方式

1939协议支持多帧数据发送即数据超过8个的帧发送

用户可以通过ID来识别当前帧是否为多帧发送（连续帧），如果是多帧发送ID，举例：1C EC F4 56 其中 F4和56为目标地址和源地址，重点关注1C和EC，通过ID的这两个字节来判断是否为连续帧。

当通过ID判断该帧为连续帧后，开始解析这一帧的数据。举例：10 0D 00 02 FF 00 06 00，其中10为控制字，0D 00为整个消息的字节数低位在前，02为数据包个数，即这个连续帧数据包含2个标准帧组成，FF 保留默认即为FF，00 06 00 消息的参数组编号即这个消息识别码用户可以通过这个消息识别码来确定如何来解析这组数据。那么，这帧数据最后表示含义即为：我要向你发送一个消息参数组编号为（00 06 00），总字节数为（0D），帧数为（02）的一个连续帧。

数据的拆包与重组：

消息过长是指无法用单个CAN数据帧装载全部的数据（例如：数据域长于8个字节的消息）
过长的数据被认为是一个9字节及以上的字符串参数组。第一个数据传送包包含序列编号1和字符串的头7个字节，其中的7个字节跟随序列编号2存放在另一个CAN数据帧中，再随后的7个字节与编号3一起，直到原始信息中所有的字节都被存放到CAN数据帧中并被传送。
传送的每个数据包（除了传送队列中的最后一个数据包）都装载着数据中的7个字节。而最后一个数据包的8个字节包含：数据包的序列编号和参数组至少一个字节的数据，余下未使用的字节全部用FF 或者00 代替补全

图中拓展帧-数据帧的帧ID是：18ECFF00, 18EBFF00;
18ECFF00是起始帧，后面的8个字节也代表具体的意思。
18EBFF00是数据内容帧
18代表CANId的前两位（不确定），EC代表连续始帧，FF 00是CANId的后两位