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CAN 数据帧（Data Frame）是 CAN 总线最核心、最常用的报文类型，用于节点间传输有效数据。数据帧如下图

CAN2.0A 标准帧

一、整体结构

一帧由7 个字段组成：SOF → 仲裁段 → 控制段 → 数据段 → CRC 段 → ACK 段 → EOF

二、逐字段详解

1. 帧起始 (SOF)

• 1 位，显性位（逻辑 0）
• 作用：标志帧开始，同步所有节点时钟

2. 仲裁段 (Arbitration Field)

• 12 位（标准帧）
• ID (11 位)：
  • 报文唯一标识，决定优先级
  • ID 越小，优先级越高
• RTR (1 位)：
  • 0 = 数据帧（发送数据）
  • 1 = 远程帧（请求数据）

3. 控制段 (Control Field)

• 6 位
• IDE (1 位)：
  • 0 = 标准帧（11 位 ID）
  • 1 = 扩展帧（29 位 ID）
• r0 (1 位)：保留位，固定为0
• DLC (4 位)：数据长度码
  • 取值0~8，表示数据场字节数

4. 数据段 (Data Field)

• 0~8 字节（0~64 位）
• 作用：承载实际传输数据
• 规则：高位字节先发送（MSB first）

5. CRC 段 (CRC Field)

• 16 位
• 15 位 CRC 校验码：从 SOF 到数据场计算
• 1 位 CRC 界定符：隐性位（1）
• 作用：检测传输错误

6. ACK 段 (ACK Field)

• 2 位
• ACK 槽 (1 位)：
  • 发送方发隐性位（1）
  • 接收正确 → 拉低为显性位（0）→应答成功
• ACK 界定符 (1 位)：隐性位（1）

7. 帧结束 (EOF)

• 7 位，全为隐性位（1）
• 作用：标志帧结束

三、标准帧 vs 扩展帧

• 标准帧 (CAN2.0A)：11 位 ID，结构简单、常用
• 扩展帧 (CAN2.0B)：29 位 ID，可容纳更多报文

四、核心特点

1. 优先级仲裁：ID 越小越优先，非破坏性仲裁
2. 可靠传输：CRC 校验 + ACK 应答 + 自动重传
3. 数据长度：0~8 字节（CAN FD 可达 64 字节）
4. 多主通信：任意节点可主动发送

五、总结

SOF 起、ID 定、数据传、CRC 检、ACK 答、EOF 收。

CAN2.0B 扩展数据帧（Extended Frame）

一、核心区别一句话

• 标准帧：11 位 ID
• 扩展帧：11 位基础 ID + 18 位扩展 ID = 29 位 ID

二、扩展帧完整结构

SOF →仲裁段（变长）→ 控制段 → 数据段 → CRC 段 → ACK 段 → EOF

只有仲裁场段和标准帧不一样，其他字段完全相同。

三、扩展帧仲裁段（最重要）

共29 位 ID + 3 位控制位 = 32 位结构：

1. ID10～ID0：基 ID 11 位
2. SRR 位：1 位（隐性 1，替代标准帧 RTR）
3. IDE 位：1 位（隐性 1，表示扩展帧）
4. ID28～ID11：扩展 ID 18 位
5. RTR 位：1 位（0 = 数据帧，1 = 远程帧）
6. r1、r0：保留位，固定 0

四、关键位含义

• SRR = 1：替代标准帧的 RTR，一定是隐性
• IDE = 1：表示这是扩展帧
  • 标准帧 IDE=0
  • 扩展帧 IDE=1
• 总 ID = 11+18 = 29 位

五、标准帧 vs 扩展帧

六、最重要结论

1. 扩展帧 = 29 位 ID
2. 只有仲裁段结构不同，其余场完全一样
3. 标准帧优先级 > 扩展帧（因为 IDE=0 < IDE=1）
4. 数据段依然0～8 字节