CAN报文自定义协议转发操作原理及步骤

在CAN总线通信的应用领域中，很多客户需要将CANID放在CAN报文中，这样更方便接入不同的设备，有利于用户通过模块更方便地组建自己的网络，使用自定的应用协议。但是要实现这样的应用，用户往往需要不停地去修改参数。

我司研发的ECAN-401所具备的透明带标识功能则很好地处理这个问题。该方式把串行帧中的 ID 信息自动转换成CAN总线的帧ID。只要在配置中告诉模块该ID信息在串行帧的起始位置和长度，模块在转换时提取出这个帧ID填充在CAN报文的帧ID域里，作为该串行帧的转发时的CAN报文的ID。在CAN报文转换成串行帧的时候也把CAN报文的ID转换在串行帧的相应位置。

转换方式

1、串行帧转 CAN 报文

串行帧中所带有的CAN报文的“帧 ID”在串行帧中的起始地址和长度可由配置设定。起始地址的范围是0～7，长度范围分别是1～2（标准帧）或1～4（扩展帧）。转换时根据事先的配置将串行帧中的 CAN报文“帧 ID”对应全部转换到CAN报文的帧ID域中（如果所带帧ID个数少于CAN报文的帧 ID 数，那么在CAN报文中帧ID的高字节补0。），其它的数据依序转换，如果一帧CAN报文未将串行帧数据转换完，则仍然用相同的ID作为CAN报文的帧ID继续转换直到将串行帧转换完成。

注意：如果将ID长度大于2，设备发送的帧类别会设置为扩展帧。此时用户配置的帧ID和帧类别无效，由串行帧里边的数据决定。标准帧的帧ID范围为：0x000-0x7ff，分别表示为帧 ID1、帧 ID0，其中帧 ID1 为高字节，扩展帧的帧 ID 范围为：0x00000000-0x1fffffff，分别表示为帧 ID3、帧 ID2、帧 ID1、帧 ID0，其中帧 ID3 为高字节。 

串行帧转换成 CAN 报文（透传带标识）

转换示例：

串行帧转CAN报文（透明带标识）。

该示例配置的CAN配置参数。转换模式：透明带标识转换，起始地址2，长度3。帧类型：扩展帧，帧ID：无需配置，转换方向：双向。则转换前后数据如下。

串行帧转 CAN 报文示例（透传带标识转换）

2、CAN 报文转串行帧

对于CAN报文，收到一帧就立即转发一帧，每次转发的时候也是根据事先配置的CAN帧ID在串行帧中的位置和长度把接收到的CAN报文中的ID做相应的转换。其它数据依序转发。值得注意的是，无论是串行帧还是CAN报文在应用的时候其帧格式（标准帧还是扩展帧）应该符合事先配置的帧格式要求，否则可能致使通讯不成功。

CAN报文转换成串行帧

转换示例：

该示例配置的CAN配置参数。转换模式：透明带标识转换，起始地址2，长度3。帧类型：扩展帧，帧类型：数据帧。转换方向：双向。发送标识符：0x00000123，则转换前后数据如下。

CAN 报文转串行帧示例（透明带信息转换）

在了解了ECAN-401的透明带标识功能后，我们可以开始实际操作。

3、实际操作

准备以下设备：

ECAN-401一台

CAN分析仪ECAN-U01一台

XCOM串口助手

这里我们使用ECAN-401做数据转换工具，ECAN-U01发送和接收CAN报文，XCOM串口助手软件模拟串行设备发送串行数据。将ECAN-401与ECAN-U01的CAN_L和CAN_H连接，ECAN-401的485接口通过485换USB转换器连接到电脑，如下图所示：

通过ECAN-401的上位机，将设备通讯模式切换为透明带标识模式,CAN波特率1000K，ID长度2，ID位置2参数配置如下图：

打开CAN分析仪ECAN-U01以及XCOM软件，使用XCOM软件模拟出一串行设备，通过ECAN-401的485串口发送串行数据：首先使用标准帧发送两包数据：11 22 03 44 55 66 77 88 99 00，这里可以看到ECAN-U01设备已经接收到了ECAN-401所转换出来的数据：

这里可以看到ECAN-U01已经成功接收到ECAN-401转化出来的数据，帧ID：03 44，数据域：11 22 55 66 77 88 99 00。

再从CAN分析仪端发送数据到串行端口，如下图所示：

串口端也是按照透明带标识来组包，这样就成功实现了CAN协议按照透明带标识来收发数据。

编辑：黄飞