CAN-TP传输协议详解

关注公众号,点击公众号主页右上角“ ··· ”,设置星标,实时关注智能汽车电子与软件最新资讯

来源:车端
作者:江睦令

01.CAN-TP协议概述

ISO 传输协议位于 OSI 层模型的第四层(传输层)。传输协议的主要任务是传输由于长度而不能作为单个协议数据单元 (PDU) 传输的消息。包含大包数据【通过分段在单个 PDU 中传输】的消息通过传输协议被分段并分成多个单独的 PDU。因此,为了像 CAN 一样发送数据,设计了 CAN-TP 协议。ISO 15765-2 CAN-TP 协议是一种国际标准传输层协议,用于在 CAN 连续帧上发送超过 8 字节的数据,ISO TP 定义了一种传输方法,允许通过 CAN 总线发送多达 4095 个字节。为此,要发送的消息是分段成一帧帧的 CAN 帧。
ISO-TP 最常见的应用是基于UDS 传输诊断消息,但也广泛用于其他特定应用的 基于CAN帧的大包信息的传输。

02.CAN-TP的寻址格式

CAN-TP 是在 CAN 堆栈上实现的,因此为了识别它,有两种类型的寻址:

  • 基本寻址。
  • 扩展寻址。

基本寻址【BASIC ADDRESSING】:CAN-TP 协议的基本寻址模式称为普通寻址模式,我们通过CAN Identifier识别是普通的CAN 报文还是CAN-TP报文。也就是说将有一些特定的标识符用于 CAN-TP,如果接收到这些标识符的任何消息,则服务器将理解为此消息为 TP 消息。这种寻址方式的优点是可以将完整的 8 个字节的数据包作为数据发送。

扩展寻址【EXTENDED ADDRESSING】:这种寻址模式是将CAN 数据字段的第一个字节将用于地址的附加元素的一种 CAN-TP 寻址模式,这种寻址方式导致报文数据的有效负载减少一个字节。

03.CAN-TP的帧类型

CAN-TP基于Can帧,可以进一步分为以下四种帧类型:

  1. 单帧【Single Frame】
  2. 首帧【First Frame】
  3. 连续帧【Consecutive Frame】
  4. 流控制帧【Flow Control Frame】

3.1 单帧(SF)

如果数据有效载荷为 7 字节或小于 7 字节,则单帧将用于 CAN-TP 协议中的数据传输。其中数据字段的第一个字节用于寻址。该字节再次分为两部分,其中 MSB 4 位用于寻址称为 PCI(协议信息)的 TP 帧类型。LSB 4 位用于 DLC(数据长度代码)。

图1 CAN-TP:单帧格式

3.2 首帧FIRST FRAME (FF)

首帧是CAN-TP协议中多帧消息包的初始消息。当必须传送超过 6 或 7 个字节的分段数据时使用它。第一帧包含完整数据包的长度以及初始数据。在 FF 中,前 2 字节用于 PCI,其中第 1 字节的 MSB 4 位用于帧类型,LSB 4 位和下一个 1 字节(总共 8+4 = 12 位) ) CAN 数据字段用于 DLC(2^12 = 4095 个数据字节)。所以在FF中,第一次只能传输6个字节的数据。这个帧负责向接收者发送关于他将要发送多少总数据字节的信息。


图2 CAN-TP:首帧格式

3.3 连续帧 (CF)


传输协议或 CAN-TP 协议的主要任务是传输这样的消息【由于长度而不能作为单个协议数据单元 (PDU) 传输的】,这样的消息被分段在多帧单独的 PDU消息中。


图 3 CAN-TP:连续帧格式


在 CF 中,第一个字节用于 PCI 字节,而 MSB 4 位定义为帧类型,LSB 4 位定义为序列号。序列号始终从 1 开始,并随着发送的每一帧而递增(如 1、2、…、15、0、1、…),这样的方式可以检测丢失或丢弃的帧。每个连续的帧都从 0 开始,注意:最开始的首帧中的第一组数据将被视为第 0 个数据。所以第一组CF(连续帧)从“1”开始。之后,当它到达“15”时,它将通过重置从“0”开始。


3.4 流控制帧 (FC)

CAN-TP 协议的流控制机制用于配置发送方以匹配接收方的属性(定时、可用接收缓冲区、接收准备情况)。流控制帧 (FC) 始终由接收端发送,以便根据接收端的属性来决定发送端发送数据的方式。

图 4 CAN-TP:流控制帧格式

在 FC 中,第一个字节的 MSB 4 位定义为帧类型,LSB 4 位定义流控制标志。


流量控制标志流控制(FC)帧由接收节点发送到发送节点,用于传输流控。流控制帧包含 3 个字节,它们共同构成 CAN-TP 协议中的 PCI。第一个字节从高四位开始,值为 3,表示为流控制帧。在第一个字节的四个最低有效位中显示了一个流状态(FS),来通知分段传输是清除发送 (CTS)、等待还是溢出(Wait or Overflow.)。


第二个字节 BS 代表 Block Size,表示一个消息块中需要发送多少个连续帧。最后一个字节STmin显示要注意的连续帧之间的最小时间间隔。


ISO-TP 帧总是 8 字节长,不需要的字节用 0xAA 或 0x55 填充字节填充。

04.TP消息数据传输方式

CAN-TP协议的数据传输方式有两种:单帧数据传输和多帧数据传输。单帧数据传输(Unacknowledged Unsegmented Data Transfer)和多帧数据传输(Unacknowledged Segmented Data Transfer)。在一个 CAN 帧中,最多有 8 个数据字节的用户数据。ISO TP 消息的数据长度最大可以达到 4095 字节。如果 ISO TP 消息长度超过 8 个数据字节的数据长度,UDS消息必须分段。

图5 单帧数据传输

图6 多帧数据传输

05.CAN-TP 错误处理

5.1 时序错误

在 CAN-TP 协议中,发送端和接收端都使用定时器监控数据传输。接收端监视发送端发送连续帧所需的时间。如果这需要很长时间,则中止传输并丢弃已传输的数据。同样地,发送端监视接收端发送流控制帧的时间。如果检测到超时,则再次中止传输并且丢弃已传输的数据。帧的最大等待时间为一秒。

5.2 帧格式错误

除了时序错误之外,还必须识别帧格式中的错误。如果检测到错误的 PDU,则忽略该帧,或者如果正在传输,则取消它。帧格式中可能出现的错误是连续帧中的序列号不正确、消息长度无效、流控制帧中的流状态无效或 PDU 类型无效。除了单帧和物理寻址的首帧的非预期到达的帧总是被忽略,功能寻址的首帧、连续帧和流量控制总是被忽略。

06.例子解析

下面是一个多帧传输的实例,具体解析可参考我的文章《CanTp 模块分段传输报文消息》

STEP1:首帧:客户端 - 服务器

10 64 xx xx xx xx xx xx

STEP2:流控制帧:服务器到客户端

30 0A 14 xx xx xx xx xx

STEP3:连续帧:客户端 - 服务器

20 xx xx xx xx xx xx

21 xx xx xx xx xx xx xx

22 xx xx xx xx xx xx xx

23 xx xx xx xx xx xx xx

24 xx xx xx xx xx xx xx

25 xx xx xx xx xx xx xx

26 xx xx xx xx xx xx xx

27 xx xx xx xx xx xx xx

28 xx xx xx xx xx xx xx

29 xx xx xx xx xx xx xx

STEP4:流控制帧:服务器到客户端

30 00 14 xx xx xx xx xx

STEP5:连续帧:客户端到服务器

20 xx xx xx xx xx xx21 xx xx xx xx xx xx xx22 xx xx xx xx xx xx23 xx xx 00 00 00 00

关注公众号,点击公众号主页右上角“ ··· ”,设置星标,实时关注智能汽车电子与软件最新资讯



智能汽车电子与软件 专注于汽车电子领域的信息交融平台,涵盖汽车电子行业资讯、市场动态、技术干货、知识见解、行业趋势等资讯深度覆盖。
评论
  • 在EMC测试过程中,传导发射(Conducted Emission,CE)超标是工程师最常遇到的问题之一。更令人头疼的是,同样的超标曲线背后,可能对应着完全不同的干扰机理:有的是差模噪声沿电源回路传播,有的是共模电流通过寄生路径耦合,还有些问题甚至并非来自电源本身,而是负载、电缆布局或接地结构引起的连锁反应。 · 150kHz~1MHz 超标:多为差模噪声为主,干扰沿火线-零线回路传输。 · 1MHz~30MHz 超标:通常共模噪声占主导,干扰通过火线/零线对地回路传播。 如果条件允许,用电流探
    誉磁电磁兼容EMC 2026-07-31 18:45 501浏览
  • 在前六期中,我们已经分别讨论了 CRA 的适用范围、整体影响、漏洞通报义务、风险评估与技术文档证据链、第三方组件与 SBOM 供应链治理,以及产品上市后的支持期、安全更新、用户说明和终止支持管理。到这里,企业已经能够回答几个核心问题:产品是否落入 CRA 适用范围,产品由哪些组件构成,企业如何证明自己在设计、开发和上市前采取了必要的安全措施,以及产品上市后如何持续维护和安全下线。但对于真正准备落地 CRA 合规的企业来说,还有一个更现实的问题:CRA 的法规条文相对原则化,企业应当如何把“网络安
    虹科云科技 2026-08-03 16:51 149209浏览
  • 在物联网从“万物互联”迈向“万物智联”的进程中,LTE Cat.1凭借其在速率、成本与网络覆盖之间的完美平衡,正成为中低速物联网市场的绝对主力。随着2G/3G网络的逐步退网以及新国标对终端设备智能化、定位功能的强制要求,Cat.1模组迎来了爆发式的增长窗口。在这一关键节点,基于华为海思Hi2131芯片设计的LTE Cat.1模组,凭借其在能效、射频、架构及物理规格上的底层创新,成功打破了“高性能必高功耗”的传统魔咒,为行业提供了极具竞争力的连接最优解。核心技术优势:重塑Cat.1能效与连接标杆海
    用户1778981989717 2026-08-05 21:04 169浏览
  • ​摘要:低价大流量卡正全面退市,政策收紧已成定局。面对传统号卡的不确定性,随身WiFi凭借稳定连接、多设备共享、独立设备和灵活套餐等优势,成为务实可靠的备选方案。1、流量卡黄金时代要结束了通信行业正迎来一场前所未有的“地震式”调整——曾让无数用户追捧的低价大流量卡,正在全速退出各大平台。这早已不是一次普通的竞合,而是一场趋势性的行业洗牌。回望过去,19元200G的神卡,那时真是“睡着都能笑醒”,便宜到不敢相信,爽到忍不住炫耀。那些日子,好像随便刷、随便看,流量自由触手可及。可如今,回头再看,那种
    爱上电路设计 2026-08-03 10:21 128869浏览
  •        很多人只见过封装在SMD外壳里的小尺寸晶振,却不知道一颗2016、1612甚至1210封装的微型石英晶振,从一块巴掌大的石英原矿,到最终能稳定起振的成品,要经过十几道精密工序。它内部的石英晶片厚度最薄不到20微米,比普通A4纸的1/5还薄,整个生产过程里哪怕0.1微米的误差,都会直接废掉整批产品,这也是小尺寸晶振过去长期依赖进口,国内厂商花了十几年才啃下量产硬骨头的核心原因。1. 原石定向切割:0.01度的角度误差都不能有小尺寸晶振的第一步,
    TKD泰晶科技 2026-08-07 08:43 374浏览
  • 导语在现代高速数字电路设计中,信号的完整性已不仅是理想波形推演,而是一场与物理非理想特性正面博弈的工程实践。滤波器芯片作为净化传输链路的关键屏障,其核心挑战在于:能否有效识别并滤除那些隐匿在电平跳变过程中的亚纳秒级瞬态脉冲干扰,这类干扰持续极短,却足以在高速链路中引发误触发。然而,传统函数发生器受限于采样率与边沿速率,根本无法忠实复现如此狭窄且陡峭的异常波形。针对此困境,德思特TS-AWG7000系列任意波形发生器以17 GS/s采样率与50 ps原生边沿速度,为瞬态脉冲提供精细刻画,配合SPG
    德思特测试测量 2026-08-05 14:06 5浏览
  • 摘要在防爆电气设计中,只参照芯数选型而忽略额定载流量,长期满负荷运行会出现插头发热、接触面氧化、IP67 密封受热老化等问题。结合常用 3 针 3 孔、4 芯、5PIN、8PIN 圆形防爆连接器,制作分级电流参数对照表,区分冷压免焊接、焊接两种接线结构的安全载流数值,设置合理电流冗余系数,搭配使用环境修正参数,规范防爆接近开关连接器、防爆法兰插座的选型计算方式。关键词圆形防爆连接器,载流参数表,防爆法兰插座,防爆端子接头,IP67 防爆防水接插件1 产品概述圆形防爆连接器触点载流能力由插针直径、
    kyfbest科迎法电气 2026-08-03 09:18 128642浏览
  • 产品使用18V供电,配套4串锂离子电池,需要设计一个充电器。因为输入18V,电池最高 16.8V,压差仅 1.2V。因为压差太小。使用开关型的充电控制芯片不稳定。尝试自行设计一个。整体采用分立三极管 + TL431架构,分4个功能单元:使能控制回路、限流环路、TL431 精密恒压反馈环路、PNP 功率管主功率输出回路;实现完整锂电池充电逻辑。使能控制回路按键按下:5V 电压经 R12 (2kΩ) 送入 NPN 管 Q3 基极,Q3 饱和导通,对地拉低 R1、R2 组成的分压控制节点电位;该节点直
    southcreek 2026-08-07 13:45 316浏览
  •     长期专注WiFi领域,也算是行业老兵了!同行闲聊中,时不时能提起我和我们!从疫情起,国产替代风生水起,起起落落,大浪淘沙,生存下来的都是强者!    WiFi模块应用广泛,对于高端市场和特定市场,要求WIFI模块需要过CE/FCC之类的认证,也就是说没有认证的模块,不具备导入产品设计.接下来就和大家聊聊认证模块选型参考!    WIFi模块硬件方面主要考虑以下九点特性:    1
    纳拓科技 2026-07-31 17:56 252浏览
  • 摘要防爆自控系统同时布设本安信号、工业总线、动力供电三类线路,仅依靠标识标牌管控插接极易出现人为错插问题,高压动力回路窜入本安弱电回路会突破安全栅限能标准,产生点火风险。依托 A、D、K 标准化机械防呆编码体系,搭配护套颜色区分管理,适配 3 针 3 孔免焊接冷压增安型防爆航插、5PIN 总线防爆航空插头、8 芯焊接防爆法兰插座的选型使用,从物理结构层面杜绝防爆接近开关连接器、防爆传感器航插接头混用插接问题,补齐防爆系统被动安全防护体系。关键词圆形防爆连接器,防呆编码防爆航插,防爆航空插头,防爆
    kyfbest科迎法电气 2026-07-31 18:29 407浏览
  • 做蓝牙音箱的工程师大概都碰过这个局面。产品要连手机放歌,要本地播开机提示音和按键音,还要接 App 做配网和状态上报。三件事拆开,早先的常规做法是音频蓝牙一颗料、数传蓝牙一颗料、本地播放再挂一颗小 MCU 加一片 Flash。板子越画越大,BOM 越算越贵,待机电流和固件工作量也跟着涨。WT2605C 出来以后,这套需求可以集成到一颗芯片,就是 WT2605C-32N,该芯片采用QFN32 封装,4×4 毫米,把音频蓝牙、BLE 数传和 MP3 本地播放三样全包了。对蓝牙音箱来说,最实在的好处就
    唯创知音语音芯片 2026-08-06 15:14 284浏览
  • 智能宠物用品这几年快速普及,自动清理几乎成了智能猫砂盆的标配。猫咪用完离场,设备自动翻转清理,养宠家庭省去了每天弯腰清理的麻烦。但自动清理的第一步,是先准确判断猫到底在不在盆里。这个看似简单的问题,在小空间里并不容易做好。近场检测的痛点:距离太远反而误事猫砂盆内部空间有限。如果传感器的检测距离设得偏大,盆外路过的猫、人甚至物品都会被误判为猫在盆内,结果该清理时不清理、不该清理时乱清理,体验直接崩坏。这类产品的核心诉求其实就一句话:近距离、小范围、精准识别,不能有半点误判。常规感应方案常因检测距离
    唯创知音语音芯片 2026-07-31 16:51 306浏览
  •                                                                        
    广州铁金刚 2026-08-06 17:44 100315浏览
  • 文:杜杰编辑:侯煜当地时间7月28日,美国特朗普政府落地最新科技封锁政策,美国联邦通信委员会(FCC)正式更新《受管制清单》,新增两大类设备——境外生产的先进机器人设备、境外生产的联网电力逆变器。FCC在官方情况说明书中明确,该类境外制造产品,“会对美国国家安全或美国民众的人身安全构成无法承受的风险”。本次新规设置明确豁免机制:经美国国防部(DoW)、电力逆变器品类经美国国土安全部(DHS)审核并授予“有条件批准”,认定对应设备品类不存在重大安全风险,即可获得准入豁免。同时政策严格执行新老划断原
    华尔街科技眼 2026-08-03 21:28 325浏览
  • 在芯片总成本中占比不到 1%,却可能因一处品质偏差导致整片晶圆报废——半导体切割/研磨胶带,正随着先进封装的爆发,成为封测产线选型中最谨慎对待的耗材之一。但鲜有人注意到,决定这层胶带性能上限的,是上游一层更薄的基膜。这个长期由日本企业主导的隐形环节,正在出现国产突围的信号。一、需求之变:先进封装与“韬定律”重塑胶带市场AI 算力芯片、HBM 高带宽存储、Chiplet 芯粒等先进封装产品持续放量,国内封测产线扩产节奏不减。作为晶圆减薄与切割工序的必需耗材,晶圆胶带的需求同步扩容。据 QYRese
    芯膜前沿 2026-07-31 16:35 372浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦