CAN-Datenrahmen

Der CAN-Datenrahmen dient der Übertragung der Daten, der Fehlersicherung und der Steuerung des Zugangsverfahrens auf den CAN-Bus. Der gesamte Datenrahmen besteht aus mehreren Datenfeldern und kann eine Gesamtlänge von bis zu 130 Bits haben. Der Vorteil eines solch kurzen Datenrahmens liegt in der schnelleren Reaktionszeit bei Kommunikationsanfragen von priorisierten Steuergeräten.


Es gibt den Standard-CAN-Datenrahmen, der ein 11 Bit langes Identifier-Feld hat (CAN-2.0A), und den Extended-CAN-Datenrahmen mit einem 29 Bit Identifier-Feld (CAN-2.0B).

Datenrahmen des CAN-Protokolls

Datenrahmen des CAN-Protokolls

Das CAN-Frame beginnt mit einem Synchronisations-Bit, das den Beginn des Frames (SoF) kennzeichnet und aus dem die Stationen das Taktsignal ableiten. Das folgende Arbitration-Feld setzt sich beim Standard-Frame aus einem 11 Bit langen Identifier-Feld und einem Kontrollbit, dem Remote Transmission Request (RTR), zusammen. Da der CAN-Datenrahmen ja keine Quell- und Zieladresse benutzt, können alle Steuergeräte prüfen, ob die jeweils auf dem CAN-Bus liegende Information für sie relevant ist. Diese Information steht im Identifier-Feld und zeigt an um welche Art der Information es sich handelt. Beispielsweise um die Öl- oder Wassertemperatur des Motors, die Motordrehzahl oder die Einspritzmenge an Treibstoff. Der eigentliche Wert steht im Datenfeld. Außerdem ist in diesem Feld die Priorität des Steuergerätes eingetragen, die die Zugangssteuerung bestimmt. Alle Stationen überprüfen ständig, ob die Nachricht im Identifier-Feld für sie relevant ist oder eine andere Station mit einer höheren Sendepriorität sendet.

In dem nachfolgenden Control-Feld von 6 Bit wird die Anzahl der Bytes eingetragen, die das Datenfeld umfasst. Zwei der sechs Bits sind reserviert, in die anderen vier wird die Länge der Daten in Bytes eingetragen.

Mit dem CRC-Feld für die zyklische Blockprüfung, Cyclic Redundancy Checksum (CRC), können Übertragungsfehler erkannt werden und das ACK-Feld ist das Bestätigungsfeld in dem die Anzahl der Empfangsstationen eingetragen wird, die die Nachricht fehlerfrei empfangen haben.

Datenrahmen von CAN-FD

CAN-FD mit flexibler Datenrate hat einen erweiterten Datenrahmen gegenüber dem Standard-CAN-Datenrahmen. Der erweiterte Datenrahmen hat einen flexiblen Payload der 12, 16, 20, 24, 32, 48 oder 64 Bytes (512 Bits) umfasst und drei zusätzliche Bits im Kontrollfeld: Extended Data Length (EDL), das kennzeichnet ob es sich um einen CAN- oder einen CAN-FD-Frame handelt, das Bit Rate Switch (BRS) mit dem automatisch auf die höhere Datenrate umgeschaltet wird, und Error State Indicator (ESI), das Fehlerzustände in einem CAN-FD-Knoten anzeigt. Die Datenlänge des Payloads wird durch das vier Bits lange Datenfeld Data Length Code (DLC) realisiert.

Informationen zum Artikel
Deutsch: CAN-Datenrahmen
Englisch: CAN frame
Veröffentlicht: 05.11.2013
Wörter: 392
Tags: #Automotive-Feldbusse
Links: Bit (binary digit), Bitrate, Byte, CAN (controller area network), Code