ISO 11898里的CAN总线：帧编码

帧编码

帧中的位采用 NRZ （Non-return-to-zero 非归零）方法编码。相同带宽，NRZ编码信息量更大。

CAN用双绞线的方式传输，两条线压差2V（CAN_H是3.5V左右，CAN_L是1.5V左右）为显性，表示逻辑0；两条线压差0V（都是2.5V左右）为隐性，表示逻辑1。

我很长一段时间把显性和隐性搞混，直到记住“显灵”这个词，显性是0.

为了减少CAN信号错误，专家设计了位填充技术。CAN消息帧中，帧起始、仲裁场、控制场、数据场和CRC序列均用位填充的方法编码。

当CAN发送器检测到5个相同的位后，插入一个相反位，产生跳变沿，用来同步，以减少检测错误。

填充位会被当成总线数据位处理，但接收器接收时会自动剔除填充位，这样要传输的信息不会出现错误。

位的传输顺序

数据帧和远程帧里，从SOF开始，一个域接一个域地传输。在一个域内，字节传输顺序是从MSB到LSB。在一个字节内，位传输顺序是从bit 7到bit 0.

位时间

位时间是一个位的持续时间。我们是看表来确定时间，CAN总线的节点是通过时钟发生器确定，而常用的时钟发生器是石英晶振。石英晶振的频率通常是波特率的整数倍。

上一篇提到波特率的时候，其单位是bit/s，则一位的时间=1/波特率。比如常用的500kbit/s，位时间是2us（通常要求误差在±0.004us内）。

一个位时间可以分成很多段的时间量（Time quantum，简写为TQ）。前面说到CAN的时间是通过石英晶振的频率确定，那晶振也是有很多一小段一小段的时间周期。可以理解为，若干个石英晶振的时间段组成了一个TQ，若干个TQ组成了一个位的时间。就像六十秒组成一分钟，六十分钟组成一小时。

和一分钟固定等于六十秒不同，一个位可以分为1~32个TQ，具体是多少个可以由使用者规定。

一小时我们有时候分为前一刻钟、前半个小时和后半个小时，一个位也可以分为很几段。这个几是固定的，是4，如下图。

一个位时间可以分为：

同步段（Sync_Seg）：1个TQ。同步段内有一个跳变沿，用来使总线上各个ECU同步，就跟港片里飞虎队行动前都要对表一样。

传播段（Prop_Seg）：用于补偿各总线上各ECU之间的物理传输延迟时间（信号在总线上的传播延迟和ECU内部延迟）。传播段的长度不同的ECU不完全一致，一般在1~8个TQ。

相位缓冲段1（Phase_Seg 1）、相位缓冲段2（Phase_Seg 2）：用于补偿跳变沿的相位误差，就是ECU间的晶振误差。这两段可以被再同步处理延长或缩短。通过再同步，可以延长相位缓冲段1，或缩短相位缓冲段2。

一个位的采样点在相位缓冲段1的终点，通常是位时间的75%左右。

标准原文还详细说明了延时后，如何处理才能使仲裁顺利，感兴趣可以自己看看。

bus off

一个ECU根据错误计数不同，可以处于以下三种状态之一：错误激活（error-active）、错误认可（error-passive）或离线（bus-off）。

（当ECU进入bus off后，有快恢复和慢恢复两种策略。两种策略都会被ECU执行，先快后慢，具体策略由厂家决定。）