电平如何利用CAN控制器转换成逻辑？
can总线的报文是怎么产生以及收发的，遇到通讯异常的问题时从什么角度分析？这篇文章将会带您快速了解报文的传输原理。
1节点通讯的原理
图1 can节点示意图
如图1所示是一个can节点的示意图，整体包括了can收发器、can控制器和mcu。我们以节点发送报文为例，当我们使用上位机软件发送一段报文时，报文会通过mcu发送给can控制器。can控制器将这段报文解析成逻辑信号后，再发送给can收发器。can收发器根据can-bus标准将接收到的逻辑信号转换成电信号，再通过can_h和can_l两根总线将电信号传到总线上的其他节点上。
简单说就是mcu将报文发送给控制器，控制器将报文转换成符合规范的can报文后，通过can收发器以电信号的形式在总线上进行传输。
2电平是如何转换成逻辑？
图2 can-bus信号电平
如图2所示，can总线使用的是双线差分信号，所以分为can_h和can_l两根总线，根据两根总线之间电压的差值大小来判断其显隐性。而线缆上传输的电平信号只有两种可能，分别为显性电平和隐性电平，其中显性电平代表逻辑0，隐性电平代表逻辑1。
当接受到报文时，首先就要通过can收发器将电信号转换成逻辑信号。根据图3所示的iso11898高速can电平标准进行判断，但是线路上经常会受到各种干扰，为了保证传输的稳定性。所以差分电平小于0.5v就是隐性电平代表逻辑1，差分电平大于0.9v就是显性电平代表逻辑0。
图3 iso11898高速can电平
3逻辑信号如何转换成报文？
can控制器是can-bus设备的核心元件，集成了can规范中数据链路层的全部功能，能够自动完成can-bus协议的解析。
当can收发器将逻辑信号传送给can控制器后，can控制器会将逻辑信号转换成符合can规范的can帧。而can帧的类型包括了数据帧、远程帧、帧间空间、错误帧和超载帧。
图4 标准帧格式
以最常见的数据帧为例，图4就是标准帧的格式，包括了帧起始、仲裁场、控制场、数据场等。
图5 报文解析实例
图5就是报文解析的实例，当接受到对应的逻辑信号后，can控制器就会根据规定的can帧格式进行解析，并将报文发给mcu。
4上位机报文显示
上位机报文显示
当can控制器完成了can-bus协议的解析后，就会将报文传输到mcu中在上位机软件中进行显示。像帧起始、crc场、ack场这样的数据不读取，所以我们上位机软件只显示数据帧类型、帧id和帧数据等信息。
5总结
对于can总线报文错误来说，百分之90的错误都来自于物理层，而canscope总线分析仪可以对can 波形与报文同步发送和接收，快速对can总线进行各项测试，帮助工程师们快速完成故障定位和问题排查。
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图1 can节点示意图
如图1所示是一个can节点的示意图，整体包括了can收发器、can控制器和mcu。我们以节点发送报文为例，当我们使用上位机软件发送一段报文时，报文会通过mcu发送给can控制器。can控制器将这段报文解析成逻辑信号后，再发送给can收发器。can收发器根据can-bus标准将接收到的逻辑信号转换成电信号，再通过can_h和can_l两根总线将电信号传到总线上的其他节点上。
简单说就是mcu将报文发送给控制器，控制器将报文转换成符合规范的can报文后，通过can收发器以电信号的形式在总线上进行传输。
2电平是如何转换成逻辑？
图2 can-bus信号电平
如图2所示，can总线使用的是双线差分信号，所以分为can_h和can_l两根总线，根据两根总线之间电压的差值大小来判断其显隐性。而线缆上传输的电平信号只有两种可能，分别为显性电平和隐性电平，其中显性电平代表逻辑0，隐性电平代表逻辑1。
当接受到报文时，首先就要通过can收发器将电信号转换成逻辑信号。根据图3所示的iso11898高速can电平标准进行判断，但是线路上经常会受到各种干扰，为了保证传输的稳定性。所以差分电平小于0.5v就是隐性电平代表逻辑1，差分电平大于0.9v就是显性电平代表逻辑0。
图3 iso11898高速can电平
3逻辑信号如何转换成报文？
can控制器是can-bus设备的核心元件，集成了can规范中数据链路层的全部功能，能够自动完成can-bus协议的解析。
当can收发器将逻辑信号传送给can控制器后，can控制器会将逻辑信号转换成符合can规范的can帧。而can帧的类型包括了数据帧、远程帧、帧间空间、错误帧和超载帧。
图4 标准帧格式
以最常见的数据帧为例，图4就是标准帧的格式，包括了帧起始、仲裁场、控制场、数据场等。
图5 报文解析实例
图5就是报文解析的实例，当接受到对应的逻辑信号后，can控制器就会根据规定的can帧格式进行解析，并将报文发给mcu。
4上位机报文显示
上位机报文显示
当can控制器完成了can-bus协议的解析后，就会将报文传输到mcu中在上位机软件中进行显示。像帧起始、crc场、ack场这样的数据不读取，所以我们上位机软件只显示数据帧类型、帧id和帧数据等信息。
5总结
对于can总线报文错误来说，百分之90的错误都来自于物理层，而canscope总线分析仪可以对can 波形与报文同步发送和接收，快速对can总线进行各项测试，帮助工程师们快速完成故障定位和问题排查。
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