CAN总线在OSI模型中层级

Posted 2022-12-11 诊断协议那些事儿

ISO14229-1仅规定了应用层的实现，诊断可以基于不同的总线去实施，以基于CAN的UDS最为广泛。本文开始将陆续介绍CAN总线协议的规范与开发。

关联文章：UDS的OSI模型

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文章目录

• OSI模型与CAN的关系
• • 在各层中CAN定义事项
• CAN总线网络
• ISO11898 和 ISO11519-2 的不同点
• • 物理层的主要不同点
• 总结

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OSI模型与CAN的关系

CAN是控制器局域网：Controller Area Network 的缩写（以下称为CAN），是ISO国际标准化的串行通信网络。

ISO/OSI基本参照模型	各层定义的主要项目
7层：应用层	由实际应用程序提供可利用的服务
6层：表示层	进行数据表现形式的转换。如：文字设定、数据压缩、加密等的控制
5层：会话层	为建立会话式的通信，控制数据正确地接收和发送
4层：传输层	控制数据传输的顺序、传送错误的恢复等，保证通信的品质。如：错误修正、再传输控制
3层：网络层	进行数据传送的路由选择或中继。如：单元间的数据交换、地址管理
2层：数据链路层	将物理层收到的信号（位序列）组成有意义的数据，提供传输错误控制等数据传输控制流程。如：访问的方法、数据的形式。通信方式、连接控制方式、同步方式、检错方式。应答方式、通信方式、包（帧）的构成。位的调制方式（包括位时序条件）
1层：物理层	规定了通信时使用的电缆、连接器等的媒体、电气信号规格等，以实现设备间的信号传送。如：信号电平、收发器、电缆、连接器等的形态

在各层中CAN定义事项

CAN总线网络

CAN总线网络根据CAN_L和CAN_H上的电位差来判断总线电平。总线电平分为显性电平和隐性电平，二者必居其一。发送方通过使总线电平发生变化，将消息发送给接收方。为了避免信号的反射和干扰，还需要在CAN_H和CAN_L之间接上120欧姆的终端电阻。为什么是120Ω，因为电缆的特性阻抗为120Ω，为了模拟无限远的传输线。

ISO11898 和 ISO11519-2 的不同点

ISO11898和ISO11519-2，它们之间在数据链路层没什么不同，但是在物理层有些区别。
①ISO 11898-3-2006 道路车辆–控制器局域网络(CAN)-- 第3部分：低速容错专用媒体接口；

②ISO 11519由以下部分组成，总称“道路车辆—低速串行数据通信”：
Part 1：General and definitions 概述和定义
Part 2：Low-speed controller area network (CAN) 低速控制器局域网（CAN）

ISO 11519-2-1994 道路车辆–低速系列数据通信–第二部分:低速控制器区域网络；

Part 3：Part 3: Vehicle area network (VAN) 车辆局域网（VAN）

标准ISO 11519-2-1994已经在2006年被ISO 11898-3-2006代替了(参考链接：https://www.iso.org/standard/19470.html）,就是说符合标准ISO 11898-3的产品也是支持符合ISO 11519-2标准的产品

ISO11519 是通信速度为 125kbps 以下的 CAN 低速通信标准。
ISO11519-2 是 ISO11519-1 追加新规约后的版本。
下图表示 CAN 协议和 ISO11898 及 ISO11519-2 标准的范围。

如上图所示， ISO11898 和 ISO11519-2 在 CAN 协议中物理层的标准有所不同。 CAN 协议的物理层如下图所示，定义了三个子层， ISO11898 和 ISO11519-2 在物理层中的 PMA 层和 MDI 层有所不同。

物理层的主要不同点

在物理层（PMA、MDI），主要不同点如下表：


显性电平对应逻辑：0——CAN_H和CAN_L之差为2V左右；
隐性电平对应逻辑：1——CAN_H和CAN_L之差为0V；

显性电平具有优先权，只要有一个单元输出显性电平，总线上即为显性电平。而隐形电平则具有包容的意味，只有所有的单元都输出隐性电平，总线上才为隐性电平。

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总结

CAN总线是目前国际上应用最广泛的现场总线之一，欢迎大家对于小编的创造提出宝贵意见，如果觉得有所收获，也请点赞、关注，感谢大家的鼓励。