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1、毕业设计本科毕业业设计说说明书基于CAAN总线线的汽车车电动车车窗控制制系统设设计THE DESSIGNN OFF COONTRROL SYSSTEMM ABBOUTT AUUTOMMOBIILE POWWER WINNDOWWSBAASEDDONTHHE CCAN BUSS 学学院（部部）： 机机械工程程学院 专专业班级级： 学学生姓名名： 指指导教师师： 20133 年年 006 月 06 日基于CAAN总线线的汽车车电动车车窗控制制系统设设计摘要随着20009年年汽车产产销量突突破13300万万。我国国已经一一跃成为为全球最最大的汽汽车市场场。据统统计，电子元元器件的价值平平均占到到整车
2、价价值的三三成左右右。概而观观之，我我国汽车车电子的的需求是是巨大的的。在这这种巨大大的需求求求的拉拉动下，我国汽汽车电子子市场也也迎来了了飞速发发展的时时代。当前，汽汽车电子子的一个个发展趋趋势就是是网络化化。由于于电子装装置和电电子元件件在汽车车上的应应用越来来越多，使汽车的布线空间越来越小。在有线的空间内完成各个电子装置的有效连接，对于传统的点对点式的连接方式来说，是不可能完成的任务。因此，传统的连接方式成为制约汽车电子发展的一个瓶颈。这种情况下，汽车控制网络应时而生。汽车控制网络是把应用于互联网上很成熟的局域网技术应用到汽车上，这样，汽车上各个电子器件只要挂接在同一条总线上，就可以实现
3、器件或装置之间的相互通信了。这样就解决了由于原件连接过多造成的线束臃肿问题，开创了汽车电子器件热插拔的先河，而且方便了汽车的升级和维护。本论文对应用于车身网络中的CAN协议进行了研究，基于CAN总线设计了一种电动车窗控制系统。关键词： CAAN总线线，汽车车电子，电电动车窗窗THE DESSIGNN OFF COONTRROL SYSSTEMM ABBOUTT AUUTOMMOBIILE POWWER WINNDOWWSBAASEDDONTHHE CCAN BUSSABSTTRACCTWithh Chhinaas auttomoobille pprodducttionn annd ssalee
4、s iin 220099 brreakkingg 133 miilliion, Chhinaa haas bbecoome thee woorldds larrgesst aautoomobbilee maarkeet. Acccorddingg too sttatiistiics, thhe aaverragee vaaluee off ellecttronnic commponnentts ccan acccounnt ffor thee vaaluee off thhe vvehiiclee abboutt thhreee peerceent. Ovvervvieww, CChinnas
5、s deemannd ffor auttomootivve eelecctrooniccs iis hhugee. WWithh thhe hhugee deemannd, Chiinas aautoomottivee ellecttronnicss maarkeet uusheeredd inn thhe eera of rappid devveloopmeent. Currrenttly, a treend of auttomootivve eelecctrooniccs iis nnetwworkkingg. AAs mmoree annd mmoree ellecttronnic de
6、vvicees aand eleectrroniic ccompponeentss arre uusedd inn auutommotiive, thhe iinsiide spaace of auttomootivve iis bbecoominng ssmalllerr annd ssmalllerr. IIn ssuchh a limmiteed sspacce tto ccompplette tthe connnecctioon oof vvariiouss ellecttronnic devvicees, it is impposssiblle ffor thee trradiiti
7、oonall poointt too poointt coonneectiion typpe. Theerefforee, tthe traadittionnal connnecctioon oof eelecctroonicc deevicces hass beecomme aa boottlleneeck in thee deevellopmmentt off auutommotiive eleectrroniics. Inn thhis casse, thee veehiccle conntrool nnetwworkk haas eemerrgedd too soolvee thhis
8、 proobleem. Vehhiclle cconttroll neetwoork is to appply a vveryy soophiistiicatted Intternnet tecchnoologgy tto tthe carr, aas llongg ass thhe vvariiouss ellecttronnic devvicees oof tthe carr arre aartiicullateed iin tthe samme bbus, thhe ddeviicess caan ccommmuniicatte wwithh eaach othher thrrouggh
9、 tthe buss. TThiss wiill ressolvve tthe proobleem oof cconnnecttingg tooo mmanyy ellecttronnic commponnentts aas aa reesullt oof tthe cummberrsomme wwiriing harrnesss, butt allso creeateed aa veehiccle eleectrroniic ddeviicess hoot sswapp off thhe ggrouund, too faacillitaate thee uppgraadinng aand m
10、aiinteenannce of thee veehiccle eassilyy. TThiss thhesiis wwilll inntrooducce aapplliedd CAAN pprottocool aand dessignn a conntrool ssysttem of powwer winndowws bbaseed oon CCAN buss. KEYWWORDDS: CANN buus，aautoomottivee ellecttronnic，ppoweer wwinddowssIII目录摘要IIABSTTRACCTII1绪论11.1 研究背背景11.2汽车车车载网络络技
11、术概概述21.3电动车车窗控制制技术的的发展概概况21.4课题的的主要内内容和意意义31.4.1 课课题的主主要内容容31.4.2 课课题的意意义31.5 本章小小结32 CAAN总线线52.1 CANN简介52.2按按照ISSO/OOSI参参考模型型CANN的分层层结构62.3 CANN总线数数值的特特性62.4 CANN协议的的报文帧帧结构形形式72.4.1数据据帧72.4.2 遥遥控帧92.4.3 错错误帧92.4.4 过过载帧92.4.5 帧帧间隔92.5 报文接接收和仲仲裁102.6 CANN的数据据错误检检测102.6.1 错错误处理理102.6.2 错错误状态态种类122.6.3
12、 错错误检测测规则122.7 位时序序132.8 本章小小结143电动车车窗的硬硬件设计计153.1 主控节节点的硬硬件设计计153.1.1 微微控制器器介绍153.1.2 CCAN模模块173.2 车窗节节点的的的设计2333.3 本章小小结274基于CCAN的的车窗控控制系统统软件设设计284.1 软件开开发的环环境284.2 CANN模块294.2.1 系系统主程程序294.2.2 系系统的初初始化294.2.3 CCAN报报文的发发送304.2.4 CCAN报报文接收收314.3 驱动模模块324.4 本章小小结335车窗防防夹功能能模拟测测试与分分析346总结与与展望366.1 总结
13、366.2 展望36参考文献献37致谢339iii1绪论1.1 研究背背景随着计算算机技术术、网络络通讯技技术、集集成电路路技术的的飞速发发展，以以全数字字式现场场总线为为代表的的现场控控制仪表表、设备备大量应应用在汽汽车电子子上。汽汽车电子子的广泛泛应用，极大地地提高了了汽车的的安全性性、提高高了汽车车的节能能性、改改善了汽汽车的舒舒适性。在一些些机械连连接的物物理特性性达到极极限的情情况下，汽汽车性能能的提升升以及新新车型的的研发，越越来越依依赖于汽汽车电子子，汽车车领域770%的技术革革新来自自汽车电电子产品品。进入入20000年以以后我国国汽车电电子市场场规模相相当可观观。20009年
14、年我国汽汽车电子子市场总总产值已已经高达达18000亿元元，并仍仍处于快速速上升阶阶段，今今年可能能会达到到50000亿元元。可见见，我国汽汽车电子子市场经经济规模模相当可可观，而而电动车车窗控制制系统是是汽车电电子范围围内车身身控制系系统中非非常重要要的组成成部分。因因此，对电动动车窗的的深入研研究不仅仅具有现现实的经经济意义义，对于于增强我我国汽车车电子企企业的竞竞争力有有很大的的意义。汽车电子子技术的的发展大大体分为为三个阶阶段，第第一阶段段是200世纪660年代代至70年年代末，其其重点是是以改善善汽车单单个零部部件的性性能为主主要目的的，代表性性的技术术创新如如利用硅硅整流代代替电刷
15、刷整流的的发电机机，利用用晶体管管无触点点点火式式代替机机械式有有触电点点火技术术，汽车车装备电电子钟收收录机，开开始采用用电子控控制燃油油喷射，这这些电子子系统多多由分立立电子器器件构成成，体积积大，可可靠性不不太高。汽车电子子技术发发展第二二阶段是是70年年代末至至90年年代中期期，开始始引入了了自动控控制理论论，已解解决单个个机械零零部件的的各自控控制而产产生的协协调配合合上出现现的问题题。集成成电路的的发展在在汽车上上开始应应用，这这一时期期产生如如发动机机电子管管理系统统、动力力传动总总成控制制系统、防防抱死制制动系统统、电子子控制悬悬架、电电子控制制转向系系统等，具具有一定定综合性
16、性的电子子控制系系统。从90年年代中期期以来，汽车综综合控制制技术逐逐步形成成了一个个多科学学相互交交互的综综合性新新型技术术，它以以大规模模集成电电路和总总显示控控制器局局域网为为特征，其其主要电电子产品品包括灵灵巧电源源、智能能传感器器、总线线控制器器、总线线收发器器。这些些设计一一方面将将原来的的综合性性电子控控制系统统扩大成成汽车整整体综合合控制系系统；另另一方面面与汽车车外部道道路、交交通、通通信条件件联系起起来，使使汽车更更自动化化、智能能化。未来汽车车电子化化呈现六六大趋势势：一是是功能集集成化，如如车身控控制模块块，将取取代诸如如中控门门锁、防防盗、雨刮、空空调、座座椅调节节等
17、单项项控制系系统；二二是数字字控制取取代模拟拟控制；三是多多微处理理器协同同工作，以以实现既既有独自自运行、又又有协同同功能的的数据共共享和灵灵活组成成的优势势；四是是无线与与有线技技术相结结合，实实现车内内外信息息传输智智能化、高高速化；五是硬硬件通用用化、高高速化，软软件专业业化，以以软件功功能提升升硬件功功能；六六是在开开发流程程上，有有“底层层向上”模模式演变变为“由上向向下”模式式。1.2汽车车车载网络络技术概概述现在人们们对汽车车的安全全性、舒舒适性、环环保节能能型等这这些性能能的要求求也越来来越高。目目前，轿车上上装备的的各种传传感器、执执行器和和电灯加起起来一共共多达数百个个，
18、其中中仅驱动动各种物物理转动动的电机机就占一一半左右右。汽车车上电子子装置的的增加，使使连接用用的电线线束迅速速膨胀，导导致车体体内线束束愈来愈愈复杂，电电子设备备间的工工作协调调也越来来越困难难，为了了摆脱这这种困境境，基于于串行通通信传输输网络结结构成为为一种必必然选择择。因此此，汽车控控制系统统网络化化已经成成为汽车车电子今今后发展展的一个个趋势。如图1.1所示，汽车控制网络可以分为动力总承、底盘控制、车身控制和信息娱乐等子网络。每个子网络包含必要的电子设备，这些电子设备之间通过局域网总线实现通信。对多个次级网络之间的通信来说，就要用到网关，因为这些次级网络对运行速度要求的不同，各个次级
19、网络可以采用各自的协议。在这种体系中，没有全局总线。这种特殊的结构完全消除了全局总线失效的瓶颈，并且为TV，视屏，DVD，声控功能等增强可靠性，扩展了宽带。对信息娱乐网络来说，就是采用MOST技术；动力总承网络来说就采用Flexray总线，对底盘网络来说，就采用CAN总线。本课题研究的电动车窗系统就是图1-1中车身子网中的一个控制系统。图1-11 汽车车网络系系统1.3电动车车窗控制制技术的的发展概概况汽车自十十八世纪纪末诞生生以来，已已经走过过了一百百多年的的时间，在在这段时时间内，汽汽车车窗窗控制技技术也有有了巨大大的变化化。十九九世纪八八十年代代，电动车车窗逐渐渐兴起，电电动车窗窗用伺服
20、服电机驱驱动玻璃璃的升降降，取代代了传统统的转动动摇柄升升降玻璃璃，这种种控制系系统更安安全、更更便捷、更更舒适，更符合人们的需求。电动车窗窗的发展展经历了了两个阶阶段。第第一阶段段：这一阶阶段的电电动车窗窗是一个个独立的的控制系系统，它它和驾驶驶员主控控模板之之间的连连接是靠靠传统的的点对点点式连接接，和其其它控制系系统之间间没有信息息交互。这时的的车窗系系统灵活活性和安安全性不不高，更更增加了了维修和和维护的的难度。第第二阶段段：这时的的电动车车窗是搭搭载于车车身控制制网络之之上的一一个智能能节点。它它和其它它控制系系统一样样，都以以一个智智能节点点的形式式搭载于于串行总总线上。这样整个个
21、系统便便具备了了和其它它控制系系统的通通行能力力，既能能给其它它模块提提供信息息，也可可以从其其它模块块接受信信息，使使各个模模块共同同配合并并及时对对车窗做做出正确确控制。目前，电电动车窗窗是车身身控制系系统的一一个研究究热点。车窗控制系统主要是基于LIN总线和CAN总线。LIN总线以其低廉的价格在低端市场占据主导地位，但不能够完全胜任可靠、及时地传递信息，因此更多的是应用CAN总线。基于CAN总线的车窗控制系统的主要特点是信息的传输速率快、安全性可靠性高。尤其在中、高档汽车的车身控制系统中，由于需要在车身网络传输的信息比较多，且要求车窗控制系统与其它模块通信的实时性较强，LIN总线已经不能
22、满足要求，在这种情况下基于CAN的车窗系统便得到了更广泛的应用。本课题研究的对象就是基于CAN总线的车窗控制系统。1.4课题的的主要内内容和意意义1.4.1 课课题的主主要内容容本课题研研究的电电动车窗窗控制系系统是搭搭载于轿轿车车身身控制网网络的一一个应用用子系统统。我根根据电动动车窗的的功能要要求和发发展趋势势，对基基于CAAN总线线的电动动车窗系系统的设设计，完成了了对车窗窗的上升升和下降降的控制制和防夹功功能控制制。对电电动车窗窗控制系系统完成成了硬件件设计和和软件设设计。1.4.2课题题的意义义CAN总总线对车窗系统统进行控控制有以以下几方方面的意意义：1、节省省材料，系系统扩展展方
23、便。传统的汽车供电系统线束多，改用多路总线传输系统以后，仅用一根动力线即可，动力线长度节省50%以上，当控制系统需要改变电路时，只要把线束延长即可，方便经济。2、降低低了设计计制造成成本，延延长了使使用寿命命。3、提高高了系统统的可靠靠性。用用两根导导线就可可以实现现车窗所所有数据据的传输输，可靠靠性得到到极大提提高。国内外汽汽车总线线技术的的自主开开发正在在高速发发展中。本文所研究的车窗控制、车窗防夹控制对人们对车窗控制舒适性、安全性和操作方便的要求有一定的价值和意义。1.5 本章小小结本章首先先结合我我国汽车车产业市市场规模模叙述了了汽车电电子的产产值概况况，进而而研究了了电动车车窗控制制
24、系统的的研究价值值，它是汽汽车电子子的重要要组成部部分。之之后，研研究了汽汽车电子子发展的的一个趋趋势网络络化，概概述了汽汽车控制制网络中中的各个个子网络络的功能能和所使用的技技术，并并且着重重说明了了总线技技术的应应用对于于汽车电电子的重重要性和和其良好好的发展展前景。最最后，结合电电动车窗窗的发展展现状，提提出了本本课题的的主要内内容。2 CAAN总线线本章将对对CANN总线协协议进行行详细的的阐述。1993年11月ISO正式颁布了CAN的国际标准ISO11898，之后又追加了颁布了国际标准ISO11519。ISO11898是通过速率为125kbps1Mbps的高速CAN总线协议标准，而I
25、SO11519是通信速率为0kbps125kbps的低速CAN总线协议标准。本课题研究的是CAN2.0B协议。2.1 CANN简介CAN (Coontrrolller Areea NNetwworkk)即控控制器局局域网，是是一种先先进的串串行通信信协议，属属于现场场总线范范围。CCAN总总线是最最初由德德国Booschh公司在在80年年代初期期，为了了解决现现代汽车车中众多多的控制制与测试试一起之之间的数数据交换换而开发发的一种种串行数数据通信信协议，目目的是通通过较少少的信号号线将汽汽车上的的各种电电子设备备通过网网络连接接起来，并并提高数数据在网网络中传传输的可可靠性，CCAN总总线具有
26、有较强纠纠错能力力，支持持差分收收发，因因而适合合高噪声声环境，并并具有较较远的传传输距离离，特别别适合于于中小型型分布式式测控系系统，目目前己在在工业自自动化、建建筑物环环境控制制、机床床、医疗疗设备等等领域得得到广泛泛应用。CCAN总总线具有有以下几几个重要要特点： 1、结结构简单单，只有有两根线线与外部部相连，且且内部含含有错误误探测和和管理模模块。 2、通通信方式式灵活。可可以多种种方式工工作，网网络上任任意一个个节点均均可在任任意时刻刻主动的的向网络络上的其其他节点点发送信信息，而而不分主主从。 3、可可以点对对点、点点对多点点及全局局广播方方式发送送和接受受数据。 4、网络络上的节
27、节点信息息可分成成不同的的优先级级，可以以满足不不同的实实时要求求。 5、CAAN通讯讯格式采采用短帧帧格式，每每帧字节节数最多多为8个个，可满满足通常常工业 领域中中控制命命令、工工作状态态和测试试数据的的一般要要求。同同时，88个字节节也不会会占用总总线时间间过长，从从而保证证了通讯讯的实时时性。 6、采采用非破破坏性总总线仲裁裁技术。当当两个节节点同时时向总线线上发送送数据时时，优先先级低的的节点主主动停止止数据发发送，而而优先级级高的节节点可以以不受影影响继续续传输数数据，这这大大地地节省了了总线仲仲裁冲突突时间，在在网络负负载很重重的情况况下也不不会出现现网络瘫瘫痪。 7、直接接通讯
28、距距离最大大可达11k0率率在5kkbSS以下)，最高高通讯速速率可达达1Mbbps(距离最最长为440m)。节点点数可达达1100个，通通信介质质可以是是双绞线线、同轴轴电缆或或光导纤纤维。 8、CCAN总总线通讯讯接口中中集成了了CANN协议的的物理层层和数据据链路层层功能，可可完成对对通信数数据的成成帧处理理，包括括位填充充、数据据块编码码、循环环冗余检检验、优优先级 判别别等项工工作。 9、CCAN总总线采用用CRCC检验并并可提供供相应的的错误处处理功能能，保证证了数据据通信的的可靠性性。2.2按按照ISSO/OOSI参参考模型型CANN的分层层结构CAN协协议对应应ISOO/OSS
29、I参考考模型的的数据链链路层和和物理层层，其按按ISOO/OSSI模型型的分层层结构如如图2-1所示示。 图2-1 CCAN的的分层结结构2.3 CAAN总线线数值的的特性在物理层层能使用用很多物物理介质质，例如如双绞线线、光纤纤等，最最常用的的是双绞绞线。信信号使用用差分电电压传送送，两条条信号线线被成为CAAN-HH和CAAN-LL，静态态时均是是2.55V左右右。CANN-H和和CANN-L高高表示的的逻辑“00”被称称作“显性位位”； CAAN-LL比CANN-H高高表示的的逻辑“11”被称称作“隐性位”。通通常电压压值为：VCANN-H=3.55V和VCAAN-LL=1.5V。CAN
30、总总线发送送的数据据是由隐隐性位和和显性位位组成的的。“显显性”（Doominnantt）数值表示示逻辑00，而“隐性性”（Reccesssivee）表示示逻辑11。“显性”或“隐性”位同时发发送时，最最后总线线数值将将为“显显性”。总线位位的数值值表示如如图2-1所示示。在“隐隐性”状态下下，VCCAN-H和VVCANN-L被被固定于于平均电电压点平平，Vdifff近似似为0。当一个节点发送的是隐性位，而检测到的是显性位，优先级不够高，数据会自动退出；当发送的是显性位而接受到的是隐性位，此节点会认为出错。因而，这种处理的机制就保证了网络中的各个节点在同时发送数据时，优先级低的节点会退出，节省
31、了大量的仲裁时间，提高了可靠性。图2-22 CAAN总线线位的数数据值表表示2.4 CANN协议的的报文帧帧结构形形式CAN总总线上传传输信息息的单位位是报文文，CAAN总线线的报文文有五种种不同类类型的格格式，它它们分别别是数据据帧、遥遥控帧、错错误帧、过过载帧和和帧间隔隔。表22-1描述述了帧的的种类和和作用。表2-11 帧的的种类和和用途 帧帧用途数据帧用于发送送单元接接收单元元传送数数据的帧帧。 遥控帧帧用于接收收单元向向具有相相同IDD的发送送单元请请求数据据的帧。 错误帧帧用于当检检测出错错误是向向其它单单元通知知错误的的帧。 过载帧帧用于接收收单元通通知其尚尚未做好好接受准准备的
32、帧帧。 帧间隔隔用于将数数据帧及及遥控帧帧与前面面的帧分分离开来来的帧。2.4.1数据据帧 数据据帧由七七种不同同的位域域(Biit FFielld)组组成：帧帧起始(Staart of )、仲仲裁域(Arbbitrratiion Fieeld)、控制制域(CConttroll Fiieldd)、数数据域(DattaFiieldd)、CCRC域域(CRRC FFielld)、应应答域(ACKK Fiieldd)和帧帧结尾(Endd off )。数数据域的的长度可可以为008个个字节。 （1）帧帧起始(SOFF)：帧帧起始(SOFF)标志志着数据据帧和远远程帧的的起始，仅仅由一个个“显性”位组成
33、成。在CCAN的的同步规规则中，当当总线空空闲时(处于隐隐性状态态)，才才允许站站点开始始发送(信号)。所有有的站点点必须同同步于首首先开始始发送报报文的站站点的帧帧起始前前沿(该该方式称称为“硬同步步”)。 （2）仲仲裁域：仲裁域域由标识识符和RRTR位位组成，标标准帧格格式与扩扩展帧格格式的仲仲裁域式式不同。标标准格式式里，仲仲裁域由由1l位位标识符符和RTTR位组组成。标标识符位位有IDD28IDll8。扩扩展帧格格式里，仲仲裁域包包括299位标识识符、SSRR位位、IDDE(IIdenntiffierr Exxtennsioon，标标志符扩扩展)位位、RTTR位。其其标识符符有IDD2
34、8IDOO。为了了区别标标准帧格格式和扩扩展帧格格式，CCANll0122版本协协议的保保留位rr1现表表示为IIDE位位。IDDE位为为显性，表表示数据据帧为标标准格式式；IDDE位为为隐性，表表示数据据帧为扩扩展帧格格式。在在扩展帧帧中，替替代远程程请求(Subbstiitutte RRemoote Reqquesst，SSRR)位为隐隐性。仲仲裁域传传输顺序序为从最最高位到到最低位位，其中中最高77位不能能全为零零。RTTR的全全称为“远程发发送请求求(Reemotte TTrannsmiissiionRRequuestt)”。RTTR位在在数据帧帧里必须须为“显性”，而在在远程帧帧里必
35、须须为“隐性”。它是区区别数据据帧和远远程帧的的标志。 （33）控制域域：控制制域由66位组成成，包括括2个保保留位(r0、rr1同于于CANN总线协协议扩展展)及44位数据据长度码码，允许许的数据据长度值值为08字节节。 （44）数据域域：发送送缓冲区区中的数数据按照照长度代代码指示示长度发发送。对对于接收收的数据据，同样样如此。它它可为008字字节，每每个字节节包含88位，首首先发送送的是MMSB(最高位位)。 （5）CCC校验验码域：它由CCRC域域(155位)及及CRCC边界符符(一个个隐性位位)组成成。CRRC计算算中，被被除的多多项式包包括帧的的起始域域、仲裁裁域、控控制域、数数据
36、域及及15位位为0的的解除填填充的位位流给定定。此多多项式被被下列多多项式XX15+X144+X110+XX8+XX7+XX4+XX3+11除(系系数按模模2计算算)，相相除的余余数即为为发至总总线的CCRC序序列。发发送时，CCRC序序列的最最高有效效位被首首先发送送接收收。之所所以选用用这种校校验方式式，是由由于这种种CRCC校验码码对于少少于1227位的的帧是最最佳的。 （6）应应答域：应答域域由发送送方发出出的两个个(应答答间隙及及应答界界定)隐隐性位组组成，所所有接收收到确的的CRCC序列的的节点将将在发送送节点的的应答间间隙上将将发送的的这一隐隐性位改改写为显显性位。因因此，发发送
37、节点点将一直直监视总总线信号号已确认认网络中中至少一一个节点点正确地地接收到到所发信信息。应应答界定定符是应应答域中中第二个个隐性位位，由此此可见，应应答间隙隙两边有有两个隐隐性位：CRCC域和应应答界定定位。 （7）帧帧结束域域：每一一个数据据帧或远远程帧均均由一串串七个隐隐性位的的帧结束束域结尾尾。这样样，接收收节点可可以正确确检测到到一个帧帧的传输输结束。2.4.2 遥遥控帧 和数据据帧一样样有两种种格式，一种是标准遥控帧，另一种是扩展遥控帧。它们都是由帧起始、仲裁场、控制场、CRC场、ACK场和帧结束域这六个场组成。遥控帧的RTR位是隐性位，而且遥控帧没有数据域，所以DLC代码没有意义
38、。2.4.3 错错误帧如图2-3所示示，错误误帧由错错误标志志和错误误界定组组成，错错误标志志有6位位，错误误界定符符是8个个隐性位位。错误误标志有有两种形形式：一种是是主动错错误标志志，由66个显性性位组成成；另一一种是被被动错误误标志，由6个隐性位组成。每一个CAN节点的状态只能是以下3中之一：主动错误状态、被动错误状态、总线关闭状态。当节点处于主动错误状态，检测到错误就向总线发送主动错误标志；当节点处被动错误状态，检测到错误就向总线发送被动错误标志；当节点处于总线关闭状态，不参与总线活动。图2-33 错误误帧2.4.4 过过载帧过载帧和和主动错错误帧在在形式上上式相同同的，也也是由66个
39、显性性位的过过载标志志和8个个隐性位位的过载载界定符符组成。2.4.5 帧帧间隔对于非错错误被动动的节点点帧间隔隔由间隔隔和总线线空闲组组成，对对于错误误被动的的节 帧间隔隔由间歇歇、挂起起传送和和总线空空闲组成成。（1）间间歇间歇由33个隐性性位组成成。在间间歇期间间，所有的的节都不不允许传传送数据据帧和遥遥控帧，唯唯一可做做的就时时标识一个个过载条条件（2）总总线空间间总线空间间的时间间是不确确定的。只只要总线线被认为为空闲，任任何等待待发送报报文的节节点就会会访问总总线。（3）挂挂起传送送挂起传送送时错误误被动的的节点发发送报文文后，在在下一个个报文开开始传送送之前或或确认总总线空间间之
40、前发发出8个个隐性位位在间歇歇和总线线空闲之之间。2.5 报文接接收和仲仲裁接受节点点通过报报文滤波波来判断断是否接接受当前前报文。设设置屏蔽蔽寄存器器中的任任何的标标识符位位为“不考考虑”或“无关”，通过这这种方式式来实现现报文滤滤波。当当报文滤滤波后，节节点接收收当前报报文，通通过报文文校检来来判断报报文是否否有效。校校检报文文有效时时间点，对对于发送送节点和和接收节节点是不不同的。发发送节点点：当知道道帧的末末位仍没没有出错错，此报报文对于于发送节节点来说说被判为为有效。此此过程中中，一旦报报文出错错，报文文会根据据优先权权自动重重发，前前提是必必须总线线回复空空闲。接接收节点点：当直到
41、到ACKK场最后后1位仍没没有出错错，报文文对于接接收节点点有效。在总线空空闲时，最最先开始始发送信信息的节节点获得得发送权权。当多多个节点点同时开开始发送送时，各各给节点点从仲裁裁场的第第一位开开始进行行仲裁。连连续输出出显性电电平越多多的节点点优先级级越高，也也即是仲仲裁场的的标识符符值越小小的节点点优先级级越高。具有相同的ID的数据帧在总线竞争时，由于数据帧的RTR位为显性，遥控帧的RTR位为显性，故数据帧具有优先权，可继续发送数据。同里具有相同ID的标准帧和扩展帧之间竞争总线优先权时，标准帧具有更高的优先权。2.6 CANN的数据据错误检检测2.6.1 错错误处理理CAN协协议中的的错
42、误种种类共有有五种，分分别是位位错误、填填充错误误、CRRC错误误、格式式错误和和应答错错误，多多种错误误可以单单独发生生也可以以同时发发生，当当这些错错误发生生相应的的状态会有有所变化化。错误误的种类类、错误的的内容、错错误的检检测帧和和检测单单元如表表2-2所示示。表2-22 错错误概况况对于表中中所示的的错误有有以下几几种例外外情况：（a）位位错误发送节点点在仲裁裁场输出出隐性电电平，但但检测到到显性电电平时，将将被视为为仲裁失失利而不不是错误误。在仲裁场场作为填填充为输输出隐性性电平，却却检测到到显性电平平时，将将不视为位位错误而而视为填填充错误误。发送节点点在ACCK场输输出隐性性电
43、平，但但检测到到显性电电平时，将将判断为为其它节点的的ACKK应答，不视为位错误。节点输出出被动错错误标志志，却检检测到显显性电平平时，将将视为错错误结束束条件，将将等待建建的连续续的6个个位条件件，不视视为位错错误。（b）格格式错误误 接收节节点即使使检测到到报文的的帧结束束的最后后1位是显显性电平平，也不不视为格格式错误误。接收收节点即即使检测测到报文文的帧结结束的最最后1位位是显性性电平，也也不视为为格式错错误。接接收节点点即使检检测到控控制场中中的DLLC中的的码值大大于8，也不不视为格格式错误误。2.6.2 错错误状态态种类任何节点点始终处处于三种种状态之之一，它它们分别别是主动动错
44、误状状态、被被动错误误状态和和总线关关状态。表表2-3所示示的是节点的的错误状状态和计计数值之之间的关关系。以以下对这这三种错错误状态态的功能做详细的的研究。表2-33 错误误状态和和计数值值 主动错错误状态态：处于于主动错错误状态态下的节节点可以以正常地地参加总总线活动动。当节节点检测测到错误时时，向总线线输出带带有主动动错误标标志的错错误帧。被动错误误状态：处于被被动错误误状态下下的节点点，虽能能曹家总总线活动动，但不不能积极极及时地地发出错错误通知知。处于于被动错错误状态态下的节节点即使使检测到到错误，而而其它处处于主动动错误状状态下的的节点没有有检测到到错误，整整个总线线也被认认为是没
45、没有错误误的。处处于被动动错误状状态下的的节点检检测到错错误时，向向总线输输出带有有主动错错误标志志的错误误帧。另另外，当节点点发送完完一条报文文后，不不能马上上发下一条条报文，必必须在两两条报文文之间插插入“延延迟传送送”。总线关闭闭状态：节点不不能参见见任何总总线活动动，既不不能接收收报文也也不能发发送报文文，在总总线关闭闭状态下下信息的的接收和和发送均均被禁止止。2.6.3 错错误检测测规则发送错误误计数器器的计数数值和接接收错误误计数器器的计数数值在一一定条件件下会变变动，通过发发送错误计数数器的计计数值和和接收错错误计数数器的技技术值的的变化来来影响节节点的错错误状态态，表2-4是错
46、误计计数器的的变动规规则。表2-44 错误误计数器器的变动动规则2.7 位时序序由发送单单元在非非同步的的情况下下发送的的每秒钟钟的位数数称为位位速率。1位可分为同步段、传播段、相位缓冲段1和相位缓冲段2，共四个段。它们用于每一位的定时、同步和采样。2.8 本章小小结本章对CCAN22.0BB协议进进行了全全面的描描述，有有CANN的报文文的发送送，详细细介绍了了保温的的一些基基本概念念。还有有CANN报文的的接收原原理，还还通过图图形分析析了报文文的仲裁裁过程。最最后还分分析了报报文出错错处理与与CANN节点的的错误状状态分类类。最后后简单说说了CAAN的位位时序。通通过本章章，我对对CANN协议进进行了详详细的学学习，了了解了它它的基本本原理，对对下面几几章基于于CANN总线的的系统设设计做了了必要的的准备。3电动车车窗的硬硬件设计计本章主要要阐述电电动车窗窗控制系系统的硬硬件部分分的设计计，电动