CAN報(bào)文優(yōu)先級(jí)檢測系統(tǒng)由4個(gè)CAN通信節(jié)點(diǎn)組成,通過各節(jié)點(diǎn)的CAN-H和CAN-L端口并聯(lián)到總線上,總線兩端各接上一個(gè)120Ω左右的終端電阻,構(gòu)成一個(gè)閉合回路。4個(gè)節(jié)點(diǎn)的主體結(jié)構(gòu)是基本相同的,根據(jù)系統(tǒng)功能的需要每個(gè)節(jié)點(diǎn)在硬件結(jié)構(gòu)上又有所差別。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖所示。每個(gè)節(jié)點(diǎn)均有鍵盤和顯示單元;節(jié)點(diǎn)1、2、3為發(fā)送節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)均有“啟動(dòng)發(fā)送”按鈕;節(jié)點(diǎn)1還有“停止發(fā)送”按鈕,并可對(duì)CAN總線電平進(jìn)行檢測,亦即可對(duì)CAN總線MAC(媒體訪問控制)幀進(jìn)行檢測;節(jié)點(diǎn)4為接收節(jié)點(diǎn),可顯示接收到的報(bào)文。
圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
CAN技術(shù)規(guī)范中的MAC機(jī)制就是指對(duì)媒體訪問的控制/仲裁機(jī)制[4, 5]。CAN網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的報(bào)文可被網(wǎng)絡(luò)上所有其它節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽并應(yīng)答。當(dāng)總線開放時(shí),任何CAN節(jié)點(diǎn)均可開始發(fā)送報(bào)文,若多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)開始發(fā)送報(bào)文,總線訪問沖突借助標(biāo)識(shí)符進(jìn)行逐位仲裁來解決。仲裁期間,每一個(gè)發(fā)送器都將發(fā)送的位電平與在總線上監(jiān)視到的電平進(jìn)行比較,若相同,則該單元可以繼續(xù)發(fā)送;若不同,該單元丟失仲裁,并且必須退出而不再發(fā)送后續(xù)位。
這里指出,對(duì)于多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送情況下總線訪問的仲裁,CAN采用的是帶優(yōu)先權(quán)的非破壞性逐位仲裁機(jī)制來解決總線沖突的;對(duì)于一個(gè)節(jié)點(diǎn)想要發(fā)送而另一個(gè)節(jié)點(diǎn)正在發(fā)送的總線訪問情況,CAN采用的是載波監(jiān)聽技術(shù)。這二者共同的基礎(chǔ)是CAN總線上一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的報(bào)文可被所有節(jié)點(diǎn)(包括自身)監(jiān)聽。帶優(yōu)先權(quán)的非破壞性逐位仲裁機(jī)制所依賴的其它基礎(chǔ)是顯性位(“0”)的優(yōu)先權(quán)高于隱性位(“1”),即當(dāng)一個(gè)隱性位和一個(gè)顯性位同時(shí)被發(fā)送至總線上時(shí),總線上所出現(xiàn)的結(jié)果為一個(gè)顯性位,“非破壞性”即是對(duì)高優(yōu)先權(quán)的“0”而言的;參與逐位仲裁的位為仲裁場(11位標(biāo)識(shí)符和RTR位(對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)格式)),如圖所示。