基于AVR的CAN总线通信协议分析技术.pdf

第16卷第1期云南民族大学学报(自然科学版)Vo.l16No.1

2007年1月JournalofYunnanNationalitiesUniversity(NaturalSciencesEdition)Jan.2007

基于AVR的CAN总线通信协议分析技术

田野张威高亮孟传良
(贵州大学电子科学与信息技术学院,贵州贵阳550003)

摘要介绍了一种基于AVR单片机的CAN总线通信协议分析技术.采用逻辑分析仪先分析CAN总线上主机对各节
点进行控制所产生的不同问答数据的含义.再使用AVR单片机ATmega168L控制独立的CAN控制器MCP2510对CAN总线
上的报文进行监听,并通过上位机传输给PC机显示.结合CAN总线规范及先前分析的问答数据的定义,通过PC机上显示的
报文对协议进行完整的分析.
关键词CAN总线;AVR;上位机SPI
【中图分类号】TN915104【文献标识码】A【文章编号】1672)8513(2007)01-0052-03

TheTechnologyofAnalyzingCAN-BusProtocolBasedonAVR

TianYeZhangWeiGaoLiangMengChuanliang
(FacultyofElectronicsandInformationTechnology,GuizhouUniversity,Guiyang,550003,China)

Abstract:ThepaperintroducesthetechnologyofanalyzingCAN-busprotocolbasedonAVR.Thedefinitionof
differentdataontheCANbuscanbeanalyzedbythelogicanalyzer.ByAVRSilgle-chipControlsMCP2510mo-
nitoringthemessageontheCAN,themessagewillbedisplayedonthePCscreenbytheupper-computer.Through
themessage,theprotocolcanbecompletelyanalyzed.
Keywords:CAN-busAVR;Upper-computerSPI

采用的地址范围由11个识别位定义,即标准格式.
1CAN总线规范概述
B部分包括标准格式和扩展格式,后者为应对地址
CAN(controllerareanetwork),即控制器局域范围扩大而制定的29个识别位格式.标准格式与扩
网,是一种串行通信协议,具有较高的安全性能及错展格式的区别在于扩展格式使用了CAN112版本中
误处理能力.作为一种可靠,高效及经济的平台,的第一个保留位,因而扩展格式仍是有效的.为了兼
CAN总线凭借诸多优点广泛应用于汽车系统、机械容CAN210,规定CAN设备应采用CAN210中的A
[2]
设备、工业控制等分布实时系统中,取代了传统控制或B部分.
系统中复杂的接线配线成为目前广泛使用的现场
.2CAN总线通信协议分析
总线之一.但是,国内一些厂家在开发网络产品时
缺乏CAN总线标准化的指导,导致不同网络产品互2.1协议分析原理
不兼容,削弱了不同产品之间的互操作性[1].特别CAN总线被细分为三个不同的层次:对象层
是在CAN总线的应用最为广泛汽车行业,由于不同(objectlayer)、传输层(transferlayer)和物理层(phy-
汽车生产厂家对产品的CAN总线上数据含义的定icallayer).对象层和传输层相当于ISO/OSI模型定
义各不相同且不对外公开,使得对不同汽车的性能义的数据链路层.对象层的作用包括:查找被发送的
进行诊断变得异常困难.因此对CAN总线通信协议报文;确定由实际要使用的传输层接收哪一个报
进行分析尤为重要.文;为应用层相关硬件提供接口.这里的定义对象
目前所使用的CAN总线规范V210版本主要由处理较为灵活.传输层的作用主要是传送规则,也就
A,B两部分组成.A部分即CAN规范V112版本,其是控制帧结构、执行仲裁、错误检测、出错标定、故障

*收稿日期:2006-09-21.
作者简介:田野(1984~),男,硕士研究生,主要从事嵌入式通信系统的学习与研究.
通讯作者:孟传良(1950~),男,教授,主要从事嵌入式通信系统研究.
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第1期田野等:基于AVR的CAN总线通信协议分析技术

界定.总线上什么时候开始发送新报文及什么时候Mbit/s,仅凭人工进行运算将产生量大而且繁琐的
开始接收报文,均在传输层里确定.所以传输层的修问题.在前期对CAN总线一些基本数据分析完毕的
改是受到限制的.物理层的作用是在不同节点之间情况下,可采用在CA