一文详解CAN数据帧格式
can总线上传输的信息称为报文，当总线空闲时任何连接的单元都可以开始发送新的报文。
can通信是通过以下5种类型的帧进行的：
数据帧
遥控帧
错误帧
过载帧
帧间隔
另外，数据帧和遥控帧有标准格式和扩展格式两种格式。标准格式有 11 个位的标识符(identifier: 以下简称 id)， 扩展格式有 29 个位的 id。
各种帧的用途如下表所示：
近期打算写5篇文章，分别详细介绍这5种类型的can总线报文格式，本篇博文将详细讲解can数据帧格式，创作不易，请各位朋友多多点赞、收藏、关注支持~
数据帧由7个段构成，图解说明如下所示：
帧起始：表示数据帧开始的段;
仲裁段：表示该帧优先级的段，根据仲裁段id码长度的不同，分为标准帧(can 2.0a)和扩展帧(can 2.0b);
控制段：表示数据的字节数及保留位的段;
数据段：数据的内容，可发送0~8个字节的数据;
crc段：检查帧的传输错误的段;
ack段：表示确认正常接收的段;
帧结束：表示数据帧结束的段。
1帧起始
帧起始由1个显性位组成。总线空闲时，发送节点发送帧起始，其他接收节点同步于该帧起始位。
总线上的电平有显性电平和隐性电平两种。
总线上执行逻辑上的线“与”时，显性电平的逻辑值为“0”，隐性电平为“1”。
“显性”具有“优先”的意味，只要有一个单元输出显性电平，总线上即为显性电平。并且，“隐性”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。(显性电平比隐性电平更强。)
2仲裁段
仲裁段用于写明需要发送到目的can节点的地址、确定发送的帧类型(当前发送的是数据帧还是遥控帧)，并确定发送的帧格式是标准帧还是扩展帧。
仲裁段在标准格式帧和扩展格式帧中有所不同。标准格式帧的仲裁段由11位标识符和远程发送请求位rtr组成，扩展格式帧的仲裁段由29位标识符和远程发送请求位rtr组成。
2.1、标准数据帧
标准数据帧基于早期的can规格(1.0和2.0a版)，使用了11位的识别域。
can标准帧帧信息是11字节，包括帧描述符和帧数据两部分。如下表所列：
前3字节为帧描述部分。字节1为帧信息，第7位(ff)表示帧格式，在标准帧中ff=0，第6位(rtr)表示帧的类型，rtr=0表示为数据帧，rtr=1表示为远程帧。dlc表示在数据帧时实际的数据长度。
标准数据帧的 id 有 11 个位。从 id10 到 id0 依次发送。禁止高 7 位都为隐性(禁止设定：id=1111111xxxx)。
字节2~3为报文识别码，其高11位有效。
字节4~11为数据帧的实际数据，远程帧时无效。
2.2、扩展数据帧
can扩展帧帧信息是13字节，包括帧描述符和帧数据两部分，如下表所示：
前5字节为帧描述部分。字节1为帧信息，第7位(ff)表示帧格式，在扩展帧中ff=1，第6位(rtr)表示帧的类型，rtr=0表示为数据帧，rtr=1表示为远程帧。dlc表示在数据帧时实际的数据长度。
扩展格式的 id 有 29 个位。基本 id 从 id28 到 id18，扩展 id 由 id17 到 id0 表示。基本 id 和 标准格式的 id 相同。禁止高 7 位都为隐性(禁止设定：基本 id=1111111xxxx)。
字节2~5为报文识别码，其高28位有效。
字节6~13为数据帧的实际数据，远程帧时无效。
3控制段
控制段由6个位组成，包括数据长度代码和两个将来作为扩展用的保留位，标准格式和扩展格式的构成有所不同。
数据长度代码指示了数据段中的字节数量。数据长度代码为4个位，在控制段里被发送，数据帧长度允许的字节数为0、1、2、3、4、5、6、7、8，其他数值为非法的。
保留位(r0、r1)必须全部以显性电平发送。但接收方可以接收显性、隐性及其任意组合的电平。
数据长度码(dlc)与数据的字节数的对应关系如下表所示：
数据的字节数必须为 0~8 字节，但接收方对 dlc = 9~15 的情况并不视为错误。
4数据段
数据段由数据帧中的发送数据组成，它可以为0~8字节，每字节包含了8位，首先发送最高有效位msb，依次发送至最低有效位lsb。
5crc段
crc段是检查帧传输错误的帧，包括：15 个位的 crc序列(crc sequence)和1 个位的crc界定符(crc delimiter)构成。
crc序列是根据多项式生成的 crc 值，crc 的计算范围包括：帧起始、仲裁段、控制段、数据 段。接收方以同样的算法计算 crc 值并进行比较，不一致时会通报错误。
6ack段
ack段用来确认是否正常接收。由 ack 槽(ack slot)和 ack 界定符(ack delimiter)2 个位构成。
发送单元在 ack 段发送 2 个位的隐性位。当接收器正确地接收到有效的报文时，接收器就会在应答间隙(ack slot)期间(发送ack 信号)向发送器发送一个“显性”的位以示应答，通知发送单元正常接收结束，这称作“发送 ack”或者“返回 ack”。
发送 ack/返回 ack是在既不处于总线关闭态也不处于休眠态的所有接收单元中，接收到正常消息的单元 (发送单元不发送 ack)。所谓正常消息是指不含填充错误、格式错误、crc 错误的消息。
7帧结束
帧结束是由每一个数据帧和远程帧的标志序列界定的，这个标志序列由7个“隐性”位组成。
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遥控帧
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另外，数据帧和遥控帧有标准格式和扩展格式两种格式。标准格式有 11 个位的标识符(identifier: 以下简称 id)， 扩展格式有 29 个位的 id。
各种帧的用途如下表所示：
近期打算写5篇文章，分别详细介绍这5种类型的can总线报文格式，本篇博文将详细讲解can数据帧格式，创作不易，请各位朋友多多点赞、收藏、关注支持~
数据帧由7个段构成，图解说明如下所示：
帧起始：表示数据帧开始的段;
仲裁段：表示该帧优先级的段，根据仲裁段id码长度的不同，分为标准帧(can 2.0a)和扩展帧(can 2.0b);
控制段：表示数据的字节数及保留位的段;
数据段：数据的内容，可发送0~8个字节的数据;
crc段：检查帧的传输错误的段;
ack段：表示确认正常接收的段;
帧结束：表示数据帧结束的段。
1帧起始
帧起始由1个显性位组成。总线空闲时，发送节点发送帧起始，其他接收节点同步于该帧起始位。
总线上的电平有显性电平和隐性电平两种。
总线上执行逻辑上的线“与”时，显性电平的逻辑值为“0”，隐性电平为“1”。
“显性”具有“优先”的意味，只要有一个单元输出显性电平，总线上即为显性电平。并且，“隐性”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。(显性电平比隐性电平更强。)
2仲裁段
仲裁段用于写明需要发送到目的can节点的地址、确定发送的帧类型(当前发送的是数据帧还是遥控帧)，并确定发送的帧格式是标准帧还是扩展帧。
仲裁段在标准格式帧和扩展格式帧中有所不同。标准格式帧的仲裁段由11位标识符和远程发送请求位rtr组成，扩展格式帧的仲裁段由29位标识符和远程发送请求位rtr组成。
2.1、标准数据帧
标准数据帧基于早期的can规格(1.0和2.0a版)，使用了11位的识别域。
can标准帧帧信息是11字节，包括帧描述符和帧数据两部分。如下表所列：
前3字节为帧描述部分。字节1为帧信息，第7位(ff)表示帧格式，在标准帧中ff=0，第6位(rtr)表示帧的类型，rtr=0表示为数据帧，rtr=1表示为远程帧。dlc表示在数据帧时实际的数据长度。
标准数据帧的 id 有 11 个位。从 id10 到 id0 依次发送。禁止高 7 位都为隐性(禁止设定：id=1111111xxxx)。
字节2~3为报文识别码，其高11位有效。
字节4~11为数据帧的实际数据，远程帧时无效。
2.2、扩展数据帧
can扩展帧帧信息是13字节，包括帧描述符和帧数据两部分，如下表所示：
前5字节为帧描述部分。字节1为帧信息，第7位(ff)表示帧格式，在扩展帧中ff=1，第6位(rtr)表示帧的类型，rtr=0表示为数据帧，rtr=1表示为远程帧。dlc表示在数据帧时实际的数据长度。
扩展格式的 id 有 29 个位。基本 id 从 id28 到 id18，扩展 id 由 id17 到 id0 表示。基本 id 和 标准格式的 id 相同。禁止高 7 位都为隐性(禁止设定：基本 id=1111111xxxx)。
字节2~5为报文识别码，其高28位有效。
字节6~13为数据帧的实际数据，远程帧时无效。
3控制段
控制段由6个位组成，包括数据长度代码和两个将来作为扩展用的保留位，标准格式和扩展格式的构成有所不同。
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4数据段
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5crc段
crc段是检查帧传输错误的帧，包括：15 个位的 crc序列(crc sequence)和1 个位的crc界定符(crc delimiter)构成。
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发送单元在 ack 段发送 2 个位的隐性位。当接收器正确地接收到有效的报文时，接收器就会在应答间隙(ack slot)期间(发送ack 信号)向发送器发送一个“显性”的位以示应答，通知发送单元正常接收结束，这称作“发送 ack”或者“返回 ack”。
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7帧结束
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