CAN通讯系列3-CAN通讯如何传递信号？

mengmianren

在CAN通讯系列2-如何学习CAN通讯中举了一个例子：新能源汽车要实现驱动功能，先需要整车控制器VCU计算目标转速或扭矩请求等信号，再通过CAN通讯传递给电机控制器MCU，就这个例子继续探讨CAN通讯的基础问题。
         

   
1 CAN数据帧的数据段

VCU需要MCU传递（发送）一些信号，假设有：

信号1：目标转速请求信号

信号2：目标转矩请求信号

信号3：目标转速请求有效标志信号

……

信号x：目标转矩请求有效标志信号

VCU是将这些信号一个接一个使用CAN通讯发送给MCU？还是将它们打包或捆绑到一起，再使用CAN通讯发送给MCU？
这个答案较明显，肯定不希望一个接一个形式发送，你想象一下，如果VCU有上百个信号要发送，这样效率太低，实时性也会有问题。选择捆绑到一起，即多个信号绑在一起，面临2个问题：

信号如何绑到一起？比如谁接着谁

信号捆绑有大小限制吗？是一下子能捆10个还是捆100个？

针对这2个问题，在CAN数据帧中，定义一个数据段，用来放信号，如下示意的红圈部分：

该数据段的大小有8个字节，即64位。这是怎样个概念？比如目标转速请求信号通常占用16位，那就意味着数据段最多能放4个这样的信号。当然并不是每个信号都会占用16位，比如目标转速请求有效标志信号只占用1位，油门踏板深度信号占用8位，油门踏板深度有效标志信号占用2位。这时将如何将这些信号塞进到数据段呢？

首先，按最小单位为位，对该数据段做了规定，如下表所示：


列向表示字节序号，从上往下，第0个字节到第7个字节；

行向表示每个字节的位，从右往左，bit0到bit7。
然后，把上述VCU的信号排入到这个表，如下所示。

可以看到数据段还是可以装入很多信号，但是如果除了表中的这些信号，VCU还有更多的信号需要发送，那又将如何处理呢？显然，还需要额外的数据段来装剩下的信号，一个数据段不够，那就再用一个数据段，直到够用为止。此时，又一个问题产生了，怎么区别这些数据段呢？2 CAN数据帧的仲裁段自然地，当然希望每一个数据段都有一个标识或者记号。因此在CAN数据帧中，定义一个仲裁段，其中就包含ID（标识）信息。就好比如上图数据段对应仲裁段的ID为001，额外添加的一个数据段给它定义ID为002, 以此类推，不难理解，可以根据需要先定义多个ID，然后在对应该ID的数据段去部署信号，如下所示：


3 CAN数据帧的控制段

理论上，我们是可以给数据段装满信号，但是VCU信号如果不够，必然有些ID的数据段装不满，这时为了让接收方MCU更准确地获取信息，在CAN数据帧中，定义一个控制段，其中包含数据段的长度信息（以字节为单位）。比如在控制段定义了长度为6个字节，那么MCU收到这条报文时，能够明确知道有效数据长度是6个字节，后2字节就可以忽略。因此，除了定义仲裁段的报文ID，数据段的信号排列关系，还需要在控制段定义的长度信息，如下示意：


4 小结本着从实际问题出发，信号如何从一个控制器传递到另一个控制器，本文展现了这么一个自然的思考过程，我想应该对本文的例子（VCU如何通过CAN通讯发送给MCU信号）有了一个初步的认识，当然，其中也引入CAN数据帧定义的相关内容，我想通过理论与实际相结合的方式，更有助于理解CAN标准或协议这些相对抽象的内容，甚至会发现这些标准或协议是如何精妙。为了深入了解CAN协议，下篇文章将对CAN数据帧的定义做详细的介绍，敬请关注。


source: vector learning

cengjili

亲爱的提问者，针对你关于CAN通讯数据帧的问题，我作为一名汽车工程师为你解答如下：

在CAN通讯中，信号是组合成数据帧进行传输的。针对你给出的信号，如目标转速请求信号、目标转矩请求信号等，VCU并不会将这些信号一个接一个地发送，而是将它们打包整合到一个CAN数据帧中，通过CAN通讯一次性发送给MCU。每个信号在数据帧中有其特定的位（bit）来表示，这样MCU在接收数据时能够准确识别并处理这些信号。这种集成传输方式提高了通讯效率。

希望以上解答对你有所帮助，如有更多问题，欢迎继续交流。

yuanyou

您好，关于您提出的问题，汽车工程师的视角是这样回复的：

在CAN通讯中，数据是以数据帧的形式进行传输的。针对您所列举的信号，VCU并不会将信号一个接一个地通过CAN通讯发送给MCU。实际上，VCU会将所有需要传递的信号打包成一个数据帧，然后通过CAN通讯发送。每个数据帧包含标识符（用于标识发送方和接收方）、数据段（包含实际的数据信息）以及其他一些控制信息。在这个例子中，VCU会将目标转速请求信号、目标转矩请求信号等相关信号打包进一个数据帧中，然后通过CAN通讯发送给MCU。这种方式更为高效，能够一次性传输多个信号。

希望这样的解释能够帮助您更好地理解CAN通讯的数据传输方式。

hudaren43

针对您提出的问题，汽车工程师回复如下：

在CAN通讯中，数据是以数据帧的形式进行传输的。对于VCU向MCU传递多个信号的情况，通常会将这些信号打包成一个数据帧进行传输。每个数据帧都有一个标识符（ID），用于标识该帧的优先级和目的地址。在数据段中，可以包含多个信号，如目标转速请求信号、目标转矩请求信号以及相应的有效标志信号等。这些信号会被编码成二进制数据，通过CAN总线以数据帧的形式发送出去。MCU在接收到数据帧后，会解析出其中的信号并进行相应处理。

因此，针对您给出的例子，VCU会将所有需要传递的信号打包到一个或多个CAN数据帧中，再通过CAN通讯发送给MCU。这样，既保证了数据的实时性，又提高了通信效率。

hudaren43

尊敬的提问者，关于您的疑问，作为一名汽车工程师，我将为您提供专业的解答。

在CAN通讯中，信号通常是打包成一个数据帧进行传输的。针对您所列举的信号，如目标转速请求信号、目标转矩请求信号等，它们会被组织成一个或多个CAN数据帧的数据段进行传输。在CAN通讯中，每个数据帧都有特定的标识符（ID），用以标识发送方和接收方的身份以及信息的优先级等信息。在您的例子中，VCU会根据这些信息将相应的数据帧通过CAN总线发送给MCU。这些信号可以打包在一起发送，也可以分别发送，具体取决于实际应用的需求和系统设计。

如您还有其他疑问或想了解更多细节，请随时提出，我会尽我所能为您提供更多专业的解答和建议。

cengjili

针对您提出的问题，汽车工程师回复如下：

在CAN通讯中，数据是以数据帧的形式进行传输的。对于VCU向MCU传递多个信号的情况，通常会将这些信号打包到一个CAN数据帧中发送。每个CAN数据帧都具有一定的数据长度，可以容纳多个信号。具体实现时，会将目标转速请求信号、目标转矩请求信号等及其相关标志信号组合成一个数据帧，然后通过CAN通讯发送至MCU。MCU在接收时，会按照预定的协议和数据格式解析出相应的信号。这种方式的优点在于可以提高通讯效率，减少通讯次数。

以上内容仅供参考，具体实现方式可能因车型和系统而异。如果您有更详细或特定的问题，请提供更多的背景信息或具体场景，以便提供更专业的解答。

lixinfu

您好，关于您所描述的CAN通讯中的信号传递问题，我将以专业汽车工程师的角度为您解答。

在CAN通讯中，数据是以数据帧的形式进行传输的。针对您提到的VCU需要向MCU传递的信号，如目标转速请求、目标转矩请求及其有效标志信号等，它们会被组织成一个CAN数据帧的数据段。通常，这些信号会被打包或组合在一起，形成一个数据帧进行传输，以提高通信效率。每个数据帧都包含特定的标识符（ID），以区分不同的信号或数据类型。在接收端，MCU能够识别并解析出每个信号的ID及其对应的数据值。

简单来说，CAN通讯并非逐个信号进行传递，而是将这些信号打包到一个数据帧中一并发送。这样可以确保在同一通信周期内多个信号得到同步传输，提高通信效率。希望这个解答能够帮助您更好地理解CAN通讯中的信号传递方式。

wmwlove

针对您提出的问题，汽车工程师回复如下：

在CAN通讯中，数据是以数据帧的形式进行传输的。对于VCU向MCU传递多个信号的情况，通常会将这些信号组合在一个CAN数据帧中发送。这样做可以节约通讯带宽，提高通讯效率。针对您所列举的信号，如目标转速请求信号、目标转矩请求信号等，VCU会将这些信号打包成一个数据帧，然后通过CAN通讯一次性发送给MCU。每个信号在数据帧中有其特定的位（bit）位置，以标识不同的信息内容。这样，MCU在接收数据时，能够准确地解析出各个信号的具体内容。

希望以上回复能够帮助您更好地理解CAN通讯的数据传输方式。