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CAN總線是ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。在汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)“減少線束的數(shù)量”、“通過多個LAN，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要，CAN總線應(yīng)運(yùn)而生，圖1為CAN總線在汽車中的應(yīng)用圖。


圖1 汽車中CAN總線的應(yīng)用


CAN的高性能和可靠性已被認(rèn)同，并被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面。現(xiàn)場總線是當(dāng)今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，被譽(yù)為自動化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。圖2為CAN總線網(wǎng)路圖，它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)而有力的技術(shù)支持。


圖2 CAN總線網(wǎng)路圖


CAN總線作為可靠性非常高的總線，出錯概率非常小，這也是它被廣泛應(yīng)用的原因之一。在CAN總線的實(shí)際研發(fā)中，相較于CAN總線的正確幀，工程師更關(guān)注CAN總線的錯誤幀，下面將為大家展現(xiàn)CANscope波形常見的幾類錯誤，圖3為干擾導(dǎo)致的CAN通訊錯誤。


圖3 錯誤波形圖
　　
圖4為終端電阻并聯(lián)過多，差分電平幅值太小導(dǎo)致接收節(jié)點(diǎn)識別失敗的錯誤。 


圖4 錯誤波形圖
　　
圖5為總線支線過長，電平下降沿臺階過高，導(dǎo)致位寬度失調(diào)的錯誤。


圖5 錯誤波形圖
　　
圖6為卡車打開/關(guān)閉大燈時，耦合到CAN總線上的干擾，導(dǎo)致的錯誤。 


圖6 錯誤波形圖
　　
圖7為波特率異常(位寬度從2us突然變成1.6us)，導(dǎo)致位錯誤。


圖7 錯誤波形圖


CAN總線的錯誤都有哪些形式，相互之間有什么樣的關(guān)系，以及總線的檢測與校驗(yàn)的原理是什么？
CAN總線的錯誤幀可分為位錯誤、位填充錯誤、CRC錯誤、格式錯誤、應(yīng)答錯誤五大類，每類錯誤的具體解釋如圖8所示，此圖簡潔明了的展現(xiàn)了各種錯誤。


圖8 CAN總線錯誤類型

CAN報文傳輸過程中出現(xiàn)通訊錯誤，會發(fā)送錯誤幀，以上所述的錯誤幀類型中根據(jù)其錯誤標(biāo)識符不同，可分為“主動錯誤”和“被動錯誤”?！　?br /> 主動錯誤：檢測錯誤主動報錯，發(fā)出錯誤標(biāo)識符(連續(xù)6個顯性位)和錯誤界定符(連續(xù)8個隱形位);目的在于“主動”通知錯誤，即使別的節(jié)點(diǎn)沒有發(fā)現(xiàn)此錯誤?！　?br /> 被動錯誤：檢測錯誤，被動等待其他節(jié)點(diǎn)報錯后發(fā)送錯誤標(biāo)識符(連續(xù)6個隱形位)和錯誤標(biāo)識符(連續(xù)8個隱形位);目的在于識別錯誤，回應(yīng)主動錯誤。