can报文解析（CAN报文解析数字）



CAN总线

CAN-bus是控制器局域网络总线技术，其能有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络。CAN总线由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发，并最终成为国际标准，是国际上应用最广泛的现场总线之一，能广泛应用于汽车控制与通信系统等工业领域上。

由于CAN-bus应用在汽车控制和通信系统上，涉及到用户的人身安全，所以在汽车的开发，生产和检测都需要严格测试。在测试前我们简单了解CAN-bus的基础知识。

CAN总线协议

CAN-bus的规范定义了ISO规范中的物理层和数据链路层，下图为ISO/OSI模型与CAN-bus的对应关系。

1.物理链路

物理层主要完成设备之间的信号传送，把各种信息转换为可以传输的物理信号。125kbs ~1Mbps为高速通信标准和小于125kbs为低速通信标准。

CAN-bus使用双绞线信号进行传输的差分信号，受共模干扰后信号差值不变，电平差值分别为显性电平0和隐性电平1。

下图为共模干扰工作原理：

2.数据链路层

CAN帧类型：数据帧，远程帧，错误帧，过载帧，帧间隔。其中数据帧最为常用。目前广泛应用的CAN-bus 标准是2.0版本，而数据帧和远程帧分为标准帧和扩展帧两种。标准帧标识符(ID)为11位，扩展帧标识符(ID)为29位。

帧结构：帧起始，仲裁段，控制段，数据段，CRC段，ACK段，帧结束。

帧结构图解：

2.1数据帧

数据帧结构由7个段组成，分别为：帧起始、仲裁段、控制段、数据段、CRC段、ACK段、帧结束。

2.2远程帧

远程帧是请求发送相同标识符的数据帧，远程帧结构由6个段组成：帧起始、仲裁段、控制段、CRC段、ACK段、帧结束。与数据帧相反，远程帧的RTR位是隐性的。

2.3错误帧

错误帧结构是错误标志，错误界定符。错误标志分为主动的错误标志和被动的错误标志。主动的错误标志由6个连续的显性位组成，被动的错误标志由6个连续的隐性位组成。错误界定符占用8bit隐性位。

CAN_bus错误类型：

2.4过载帧

过载帧组成结构是过载标志，过载界定符。过载标志占6bit显性位，过载界定符占用8bit隐性位。

由于存在多个节点同时过载且过载帧发送有时间差问题，可能出现过载标志叠加后超过6bit的现象。

2.5帧间隔

1．帧间隔过后，如果无节点发送帧，则总线进入空间状态。

2．帧间隔过后，如果被动错误节点要发送帧，则先发送8个隐性电平的传输延迟，再发送帧。

3.测试应用

下面以汽车CAN总线开发测试为实例：

配置触发条件为数据，等于，45(hex)，波特率为250kb/s，信号类型为CAN_H或者CAN_L。输入源为CH1，取样点为50%，总线状态为打开，显示格式为十六进制，调节触发电平在波形区间里。

配置参数图

稳定触发后，打开事件列表，解码清楚看到汽车CAN总线的通讯信号。

帧起始：start

仲裁段：ID1：029B(hex) 010 1001 1011(11bit 二进制)

ID2：14993(hex) 01 0100 1001 1001 0011（18bit 二进制）

控制段：05(hex) 0101(4bit 二进制)

数据段：55 45 05 53 54 43(hex)

0 0 00000101 0 0 0(48bit 二进制)

CRC段：3A01(hex ) 011 1010 0000 0001(15bit二进制)

ACK段：ack

帧结束：end

从结构上看这是一个数据帧的扩展帧。

测试总结

示波器的CAN总线协议解码功能，是开发人员常用到的最基本测试验证功能，配置触发条件，设置对应的波特率，选择对应的信号输入源，便可以使用协议解码功能，验证发送的数据是否满足设计要求。

CAN总线协议解码功能还配置了其他触发功能：帧类型，ID，数据，丢失ACK，填充位错误，错误帧，过载帧等，让开发人员快速定位数据标识特征，通过不同的数据显示方式：二进制，十进制，十六进制，ASCII码能够直接观察报文数据，极大的提高工作效率和速度。

同时CAN总线协议解码也可以应用在其他场合，如汽车通讯系统检测，生产测试，CAN总线开发数据分析和其他工业通信系统上。

触发波形图：

解码分析图：

汽车CAN总线通讯系统检测应用连接图：

4.测试仪器

5.优利德优势

高存储深度，波形稳定保真，参数测量准确，配置触发条件，快速发现异常，高刷新率，快速响应，多种协议解码，总线时序分析。功能丰富，技术自主研发，操作方便。

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