CAN现场总线具有如下基本特征： ①CAN总线是一种多主方式的串行通信总线 当CAN信号传输
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CAN现场总线具有如下基本特征：
①CAN总线是一种多主方式的串行通信总线，当CAN信号传输距离在40 m以内时，其最高通信速率为1 Mb/s，当信号传输距离在10 km以内时，CAN总线仍可提供 50kb/s的数据传输速率。网络上节点的数目主要取决于总线驱动电路，目前可达110个节点。
②通信的灵活性。CAN总线允许采用多主方式工作，网上任一节点均可在任何时刻主动向网上其他节点发送信息(不分主从)，无需站地址等节点信息。事实上，通信取决于报文标识符进行(在CAN2.0A标准中规定了2032种报文标识符)，采用报文滤波即可实现点到点、一点到多点或者全广播等多种方式通信，无需专门调度。
③通信的实时性。CAN网络上节点的信息可分为不同的优先级，从而能满足不同的实时性要求。
④通信的可靠性。CAN采用了非破坏性的总线仲裁技术，当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动退出发送，具有相对最高优先级的节点可以不受影响地继续传输数据，从而大大节省了总线仲裁时间，特别是在网络负荷很重的情况下也不会引起网络瘫痪。另一方面，CAN协议规定了采用短帧结构(比如一个数据帧内有效数据为8个字节)，帧传输时间短，抗电磁干扰能力强。每帧内有CRC校验及其他校验措施(适用于位数小于127位的帧)。当节点发现严重错误时，能自动关闭输出，使其他节点操作不受影响。
基于以上基本特征，请估算具有最高优先权的数据帧最快可在多长时间内获得传输权限。请在150字以内简要说明理由并列出计算过程。请帮忙给出正确答案和分析，谢谢！
参考答案
正确答案：由于仅有12个网络节点且最大节点间的距离小于35 m故数据传输速率取1 Mb/s。数据桢长度取127位再加上传输的标识或起止位则最小数据帧长为134位。具有最高优先权的数据帧最快可在134μs时间内获得传输权限这是一道要求读者根据CAN总线的传输特性、帧的结构来估算数据帧等待传输时间的分析计算题。本题的解答思路如下：①由题干关键信息“图6-10所示的网络结构中有12个网络节点”和“系统主控机与网络节点采用双绞线连接实验时最大节点间的距离小于35 m”而试题中已给出“当 CAN信号传输距离在40m以内时其最高通信速率为1 Mb/s”而且“网络上节点的数目主要取决于总线驱动电路目前可达110个节点”等信息间接可推理出在数据帧等待传输时间估算过程中数据传输速率可取1 Mb/s。②试题中关键信息“每帧内有CRC校验及其他校验措施(适用于位数小于127位的桢)”可推理出在数据帧等待传输时间估算过程中数据帧长度可取127位。再加上传输的标识或起止位则最小数据帧长为134位。③CAN最高通信速率为1 Mb/s传送1 bit用时1μs那么传送一帧134位的数据需用时134/μs。④因为CAN总线网络上节点信息允许分成不同的优先级从而可以满足不同的实时需求。“具有最高优先权的数据”是指该数据帧在最坏情况下获得的传输权限。由于CAN总线刚开始传输一个帧就要把这个帧传完才能使下一个最高优先级的数据帧获得传输的机会。⑤由以上分析可知具有最高优先权的数据帧最快可在134/μs时间内获得传输权限 (CAN2.0A的规范)。
由于仅有12个网络节点且最大节点间的距离小于35 m，故数据传输速率取1 Mb/s。数据桢长度取127位，再加上传输的标识或起止位，则最小数据帧长为134位。具有最高优先权的数据帧最快可在134μs时间内获得传输权限这是一道要求读者根据CAN总线的传输特性、帧的结构来估算数据帧等待传输时间的分析计算题。本题的解答思路如下：①由题干关键信息“图6-10所示的网络结构中有12个网络节点”和“系统主控机与网络节点采用双绞线连接，实验时最大节点间的距离小于35 m”，而试题中已给出“当 CAN信号传输距离在40m以内时，其最高通信速率为1 Mb/s”，而且“网络上节点的数目主要取决于总线驱动电路，目前可达110个节点”等信息间接可推理出，在数据帧等待传输时间估算过程中数据传输速率可取1 Mb/s。②试题中关键信息“每帧内有CRC校验及其他校验措施(适用于位数小于127位的桢)”可推理出，在数据帧等待传输时间估算过程中数据帧长度可取127位。再加上传输的标识或起止位，则最小数据帧长为134位。③CAN最高通信速率为1 Mb/s，传送1 bit用时1μs，那么传送一帧134位的数据需用时134/μs。④因为CAN总线网络上节点信息允许分成不同的优先级，从而可以满足不同的实时需求。“具有最高优先权的数据”是指该数据帧在最坏情况下获得的传输权限。由于CAN总线刚开始传输一个帧，就要把这个帧传完，才能使下一个最高优先级的数据帧获得传输的机会。⑤由以上分析可知，具有最高优先权的数据帧最快可在134/μs时间内获得传输权限 (CAN2.0A的规范)。
