ICS43.020
CCST35
中华人民共和国国家标准
GB/T41588.1—2022/ISO11898-1:2015道路车辆
控制器局域网（CAN）
第1部分：数据链路层和物理信令Road vehicles-—Controller area network (CAN)-Part 1:Data link layer and physical signalling（ISO11898-1:2015,IDT）
2022-07-11发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-02-01实施
规范性引用文件
术语和定义
符号和缩略语
CAN基本概念
CAN特性
总线访问方法
信息路由
网络灵活性
数据一致性
远程数据请求
错误检测
错误标识和恢复时间
自动重发
故障界定
主动错误·
被动错误
总线关闭
CAN的层级架构
参考OSI模型
协议定义
服务格式定义
LLC接口.
LLC子层描述
LLC子层的服务·
7.3LLC子层的功能·
7.4LLC顿结构.·
7.5受限的LLC顿
LLC和MAC间的接口
时间和时间触发
GB/T41588.1—2022/ISO11898-1:2015V
GB/T41588.1—2022/ISO11898-1:20158.3禁止自动重发
8.4报文的时间截
MAC子层
MAC子层服务
MAC子层架构的功能模型
MAC顿结构
顿编码
顿应答
顿的有效性
位发送顺序
媒介访问方法
MAC数据的一致性
错误检测
错误标识
过载标识
总线监听
受限操作
10PL定义
概述和功能模型
PL服务…
PCS定义
AUI定义
11FCE监控器描述
11.1故障界定
总线故障管理
12一致性
附录A（资料性）补充信息·
A.1传统顿和FD顿的差异·
A.2可选型要求的实现特性
A.3实现提示
参考文献
GB/T41588.1—2022/ISO11898-1:2015本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T41588《道路车辆控制器局域网（CAN)》的第1部分。GB/T41588已经发布了以下部分：
第1部分：数据链路层和物理信令；一第2部分：高速媒介访问单元；第3部分：低速容错、媒介相关接口；一第4部分：时间触发通信，
本文件等同采用ISO11898-1:2015《道路车辆控制器局域网（CAN））第1部分：数据链路层和
物理信令》。
本文件做了下列编辑性修改：
根据GB/T1.1要求，将ISO11898-1:2015中第2章“一致性”调至第12章；一第2章规范引用文件中增加“ISO/IEC8802-2”。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。本文件由全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）归口。本文件起草单位：浙江吉利控股集团有限公司、中国汽车技术研究中心有限公司、中国第一汽车集团有限公司、长城汽车股份有限公司、惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司、兴科迪科技（泰州)有限公司、一汽-大众汽车有限公司、东风汽车集团股份有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、东软集团（大连)有限公司、泛亚汽车技术中心有限公司、中汽研汽车检验中心（天津)有限公司、中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司。
本文件起草人：胡睁楠、甄海川、伍永会、单渤凯、朱彤、季国田、李长龙、刘彬、伍宇志、史晓密、吕亮、范志容、覃华强、丁杰、孙旺、刘乐、韩光省、檀庭跃、车长发、杜八南、文清浩、主立票。Ⅲ
GB/T41588.1—2022/ISO11898-1:2015引言
控制器局域网（CAN)，是一种串行通信协议，具有实时性强、高可靠性、低成本等特点，支持分布式实时控制和多路复用，广泛用于道路车辆和其他控制领域，是国际上应用最广泛的现场总线之一。本文件旨在规范高速CAN模块数据链路层顿格式相关参数及错误处理等信息。GB/T41588《道路车辆控制器局域网(CAN)》包含以下四个部分：第1部分：数据链路层和物理信令。规定了一些用于建立CAN数据链路层模块间的数字信息交互的特性、传统CAN和可变数据速率CAN顿格式。-第2部分：高速媒介访问单元。规定了CAN控制器的高速物理介质连接（HS-PMA）应用于道路汽车的分布式实时控制和多路复用的串行通信协议。-第3部分：低速容错、媒介相关接口。规定了基于CAN的道路车辆电子控制单元之间的数字信息的交互特性，低速CAN应用层的容错行为以及基于ISO/OSI层模型的媒介相关接口和物理媒介连接物理层。
-第4部分：时间触发通信。规定了时间触发通信，其包含于控制器局域网（CAN)协议：用于道路车辆的，支持分布式实时控制和多路复用的串行通信协议。图1展示OSI模型与CAN数据链路层及物理子层的对应关系。OSI参考分层
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
CAN分层
逻辑链路控制子层
媒体访问控制子层
物理编码子层
物理介质连接
物理介质从属
GB/T41588.1范围
GB/T41588.2
GB/T41588.3范围
图1OSI模型与CAN数据链路层及物理子层的对应关系I
1范围
GB/T41588.1—2022/IS011898-1:2015道路车辆控制器局域网（CAN）免费标准bzxz.net
第1部分：数据链路层和物理信令本文件规定了一些用于建立CAN数据链路层模块间的数字信息交互的特性。控制器局域网是一种串行通信协议，支持分布式实时控制和多路复用，用于道路车辆和其他控制应用。本文件规定了传统CAN和可变数据速率CAN顿格式。传统CAN顿格式比特率可达1Mbit/s，每顿有效负载可达8字节，可变数据速率顿格式比特率高于1Mbit/s，每顿有效负载超过8字节。本文件根据ISO/IEC7498-1开放系统互连（OSI)的ISO参考模型，从分层的角度描述了CAN的一般架构，CAN数据链路层根据ISO/IEC8802-2和ISO/IEC8802-3规定。本文件包含以下方面的详细规范（见图2）：逻辑链路控制子层；
—一媒体访问控制子层；
物理编码子层。
有三种实现选项，如下：
仅支持传统CAN顿格式，不兼容可变数据速率顿格式；支持传统CAN顿格式，且兼容可变数据速率顿格式；一支持传统CAN顿格式，且支持可变数据速率顿格式。在新的设计中，宜实现最后一种方案。注：只有在不使用可变数据速率顿格式的情况下，第一个选项的实现才能与第三个选项的实现通信。否则，将产生错误顿。在使用第一个选项的CAN网络中使用可变数据速率顿格式也是有可能的，但不属于本文件规定的范围。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO/IEC7498-1信息处理系统开放系统互连第1部分：基本参考模式（Informationtechnol-ogy-Open systems interconnection-Basic referencemodel:Thebasic model)注：GB/T9387.1--1998信息技术开放系统互连基本参考模型第1部分：基本模型（ISO/IEC7498-1：1994，IDT)
ISO/IEC8802-2信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第2部分：逻辑链路控制（Informationtechnology一Telecommunicationsandinformationexchangebetweensystems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements—Part 2:Logical link control)注：GB/T15629.2一2008信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第2部分：逻辑链路控制（ISO/IEC8802-2：1998，IDT）ISO/IEC8802-3信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定需求第3部分：以太网标准（Informationtechnology一Telecommunicationsandinformationexchangebetweensys-1
GB/T41588.1—2022/ISO11898-1:2015tems—Local and metropolitan area networks-Specific requirements—Part 3:Standard forEthernet)注：GB/T15629.3一2014信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第3部分：带碰撞检测的载波侦听多址访间（CSMA/CD)的访间方法和物理层规范（ISO/IEC8802-3：2000，MOD）3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
仲裁段arbitrationphase
使用标称位时间的段。
位填充bitstuffing
当使用NRZ位表示时，为定期重新同步提供总线状态改变的一种顿编码方法。注：每当发送逻辑在数据中发现一定数量（填充宽度)连续相同的位值，它会在输出位流中自动填充一个值相反的位，即填充位。接收方将数据顿和远程顿中的填充位去掉，即执行相反的进程。3.3
总线bus
所有节点都是被动连接并允许双向传输的通信网络的拓扑。3.4
总线比较器buscomparator
将来自通信媒介的物理信号转换成逻辑信息或者数据信号的电路。3.5
总线驱动busdriver
将信息或者数据信号转换成可以在通信媒介上传输的物理信号的电路。3.6
总线状态
busstate
两种互补的逻辑状态中的一种：显性或隐性。注：显性位相当于逻辑0，隐性位相当于逻辑1。如果同时传输显性和隐性位，最终总线状态为显性。当没有传输时，总线为空闲。处于空闲时间时，总线为隐性状态。3.7
传统标准顿格式classicalbaseframeformat使用11位ID，传输时只用1种位速率，一顿最多包含8个数据字节的数据顿或者远程顿格式。3.8
传统扩展顿格式classicalextendedframeformat使用29位ID，传输时只用1种位速率，一顿最多包含8个数据字节的数据顿或者远程顿格式。3.9
传统顿classicalframe
指使用传统标准顿格式、或者传统扩展顿格式的数据顿或者远程帧。3.10
基于内容的仲裁
content-basedarbitration
当多个节点同时访问总线时，解决总线冲突的CSMA仲裁进程。3.11
数据位速率
databitrate
数据段单位时间内的位数量，与位编码/解码无关，2
数据位时间databittime
数据段的一个位占用的时间长度。数据顿dataframe
包含用户数据的顿。
数据段dataphase
使用数据位时间的阶段。
两个连续时间份额间的总线状态的差异。3.16
错误顿errorframe
指示检测到错误情形的顿。
支持FD
FDenabled
可以发送和接收FD顿和传统顿。3.18
FD标准顿格式
FDbaseframeformat
GB/T41588.1—2022/ISO11898-1:2015使用11位ID，传输时使用可变的位速率，一顿最多包含64个数据字节的数据顿格式。3.19
FDextendedframeformat
FD扩展顿格式
使用29位ID，传输时使用可变的位速率，一顿最多包含64个数据字节的数据顿格式。3.20
FDframe
使用FD标准顿格式或FD扩展顿格式的数据顿。3.21
不兼容FD
FDintolerant
只能发送和接收传统顿，扰FD顿。3.22
兼容FD
FDtolerant
不能发送或接收FD顿，但不干扰FD顿。3.23
顿frame
定义了在媒介中依次传送的位或者位场的范围和含义的数据链路层协议数据单元。3.24
句柄handle
一个或多个LLC顿(LPDU)的硬件对象标签。3.25
higher-layerprotocol
更高层协议
按照OSI模型定义的数据链路层的上层协议。［来源：ISO/IEC7498-1]
GB/T41588.1-—2022/IS011898-1:20153.26
标识符identifier
不指明顿的目的地，而是反映特定顿的优先级，并表明所传输数据的含义。3.27
空闲idle
当一个顿完成后处于隐性状态的一种网络状态。3.28
空闲情形idlecondition
检测到连续11个隐性位的情形。3.29
整合integrating
当节点在总线关闭恢复中启动协议操作后，或者遇到协议外事件之后，等待空闲情形的节点状态。3.30
最小时间份额minimumtimequantum在特定实现里可以配置的最小时间量。3.31
多播multicast
顿可以同时被多个节点接收的寻址方式。注：广播是一种特殊的多播，广播的顿可以同时传送给所有节点。3.32
多主multimaster
网络中有多个节点，每个节点都可能暂时控制其他节点的行为。3.33
节点node
连接到通信网络，根据通信协议定义能够通过网络进行通信的装置。注：CAN节点是指在CAN网络中进行通信的节点。3.34
节点时钟nodeclock
CAN实现中，协调位时间相关状态机的时基。3.35
标称位速率
nominalbitrate
仲裁段单位时间内的位数量，与位编码/解码无关，3.36
标称位时间
nominalbittime
仲裁段的一个位占用的时间长度。3.37
不归零编码Non-Return-to-Zero;NRZ表示二进制信号的一种方法，即在同一个位时间内，信号电平未发生改变，其中具有相同逻辑值的位流不提供边沿。
过载顿overloadframe
指示有过载情形的顿。
优先级priority
顿的属性，决定了它在仲裁过程中的排名。注：高优先级增加了顿赢得仲裁的可能性，3.40
协议protocol
GB/T41588.1—2022/ISO11898-1:2015包括顿管理的定义、顿传送和PL，用于在节点间交换信息的正式约定或者规则的集合。3.41
协议外事件
protocolexceptionevent
正式约定或者规则集合的例外情况，可以用来兼容未来新的顿格式。3.42
接收方
receiver
当总线空闲时，不是发送方或者整合状态的任意节点。3.43
远程顿remoteframe
请求发送指定数据顿的顿。
填充位计数stuffbitcount
顿中CRC场之前的填充位的数量，其数量不包含固定填充位。3.45
时间触发通信time-triggeredcommunication可以在定义的时间间隙发送顿的选项，也可以提供网络范围的时钟同步，并禁止顿的自动重发，从而可以避免专用数据顿和远程顿与其他节点发送的数据顿和远程冲突。3.46
收发器transceiver
由总线比较器和总线驱动组成，将CAN节点连接到CAN网络的电路。3.47
发送方transmitter
数据顿或者远程顿的源节点，直到总线再次空闲或者该节点失去仲裁，否则一直保持发送。4符号和缩略语
下列符号和缩略语适用于本文件。ACK：应答（acknowledgement）AUI：连接单元接口（attachmentunitinterface）BCH:BCH码(bose-chaudhuri-hocquenghem）BRS：位速率转换（bitrateswitch）CAN：控制器局域网络（controllerareanetwork）CBFF：传统标准顿格式（classicalbaseframeformat）CEFF：传统扩展顿格式（classicalextendedframeformat）CRC：循环穴余校验（cyclicredundancycheck）CSMA：载波侦听多路访问（carriersensemultipleaccess）DF：数据顿（dataframe)