大端 vs 小端 — 车内通 信
上篇文章我们介绍了大端和小端的概念，那么车内通信的时候具体是使用大端还是小端呢？CAN总线中的Intel和Motorola格式和大小端又有什么关系？
关键字：大端、小端、网络字节序、Intel、Motorola、车载以太网、CAN
车载以太网
车载以太网使用的字节序是网络字节序，即大端字节序。TCP/IP等一系列协议，以及其他在互联网上传输数据所使用的协议基本都是大端的，其最初在RFC 791 page 39和RFC 1700 page 3中都有定义。针对车载以太网特有的协议，也就是车内通信所使用的协议，比如SOME/IP、DoIP以及各个主机厂自定义的协议格式也基本都是大端。
SOME/IP，[PRS_SOMEIP_00368]
All SOME/IP Header Fields shall be encoded in network byte order (big endian). [SOME/IP Protocol Specification AUTOSAR FO R21-11, p. 25]
DoIP，[DoIP-147]
The big-endian network byte order of IP shall be used for DoIP messages in accordance with IETF RFC 791 (September 1981), Annex B. [ISO 13400-2 2019, p. 14]
数据传输的顺序和我们的阅读顺序是一致的，从左到右，从上到下，左侧为最高有效字节MSB，右侧为最低有效字节LSB。下图为一条普通的IP协议头部：
其中每个字节的传输顺序为下图中的Tx order，编号即顺序，从1开始，依次传输。
这里要注意一点，网络字节序仅针对网络协议本身，和系统和处理器没有关系，如果系统和处理器是小端，在协议数据收发时则需要进行转换。
另外还有一点容易有歧义，以太网的标准IEEE 802.3中定义比特的传输顺序是LSBBit先传输，MSBit后传输，其顺序和上层网络协议是相反的。但这里仅针对物理层，接收端底层会直接将其进行转换，所以对于上层来说，无需关心底层比特的传输顺序，网络字节序也仅规定到字节的层级。
CAN总线
在CAN总线中，通常不用大端和小端表述，而是使用Intel和Motorola格式。本质上没有区别，Intel对应小端，Motorola对应大端，Intel和Motorola叫法的由来是因为早期Intel的处理器均使用小端，如Intel 8088、8086（现在经典的x86架构就是在这款处理器上诞生的），而Motorola则使用大端，如Motorola M6800系列。在70、80年代，处理器领域的竞争主要是Intel和Motorola两个厂商间的竞争，所以就产生了用Intel和Motorola来命名的两种格式。
数据在总线上传输时，会先传输Byte 0，后传输 Byte 1、Byte 2…在每个字节中，会先传输MSBit，后传输LSBit。下图为一个标准8字节长度CAN报文的布局，该布局和CANdb++ Editor（业内常用的DBC编辑软件之一）中的默认格式一致。图中字节的传输顺序为从上到下，每一个字节中比特的传输顺序为从左至右，左侧为高位MSBit，右侧为低位LSBit。
在总线上传输一个8字节的报文时，传输顺序为：
7、6、5、4、3、2、1、0、15、14、13 … 59、58、57、56
即首先传输Byte 0的第7位（MSBit），最后传输Byte 7的第56位（LSBit）。这种编号顺序叫Sawtooth， 比特的序号是不连续的， 像锯齿一样。
在CANdb++ Editor中报文的Layout页，可以选择颠倒每个字节的比特位顺序（勾选Bit index中的Inverted），颠倒后的布局如下图。
颠倒之后，在总线上传输一个8字节的报文时，传输顺序为：
0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 … 60、61、62、63
即首先传输Byte 0的第0位（MSBit），最后传输Byte 7的第63位（LSBit）。颠倒之后是不是突然变得丝滑了，这种编号顺序叫Sequential，比特的序号是连续的。
这两种格式对数据传输没有影响，但在信号排列的时候会有区别，信号的排列格式一共有以下几种：
Intel有两种：
Intel standard
Intel sequential
Motorola有四种：
Motorola forward LSB
Motorola forward MSB
Motorola sequential
Motorola backward
具体使用sawtooth还是sequential，取决于选用哪种排列格式。
Sawtooth
Intel standard
Motorola forward LSB
Motorola forward MSB
Motorola backward
Sequential
Intel sequential
Motorola sequential
下一篇文章，王师傅会通过具体的实例介绍下 Intel 和 Motorola 的几种格式在信号排布时候的区别。
封面图片作者 Oliver Widder
图片来源 https://geek-and-poke.com
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