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發(fā)表于 2016-9-21 22:01:37
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CAN總線簡(jiǎn)單講用四根線實(shí)現(xiàn)通訊，+/-兩根,，高地位兩根,，四根線可多個(gè)元件共享，德國(guó)發(fā)明,，用在汽車(chē)制造: M& v4 O3 Y7 d6 t9 b2 `5 q
CAN總線 是Controller Area Network 的縮寫(xiě)（以下稱為CAN）,，是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中,，出于對(duì)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(kāi)發(fā)了出來(lái),。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類(lèi)型及對(duì)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(guò)多個(gè)LAN，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要,，1986 年德國(guó)電氣商博世公司開(kāi)發(fā)出面向汽車(chē)的CAN 通信協(xié)議,。此后，CAN 通過(guò)ISO11898 及ISO11519 進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化,，在歐洲已是汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,。
0 W- f% N* \5 ^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(dòng)化,、船舶,、醫(yī)療設(shè)備,、工業(yè)設(shè)備等方面。現(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一,，被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng),。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(shí)、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持,。2 I2 U5 D+ [$ k2 k. d& D
優(yōu)勢(shì)編輯5 |% e0 x1 [& G
CAN屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇,，它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。較之許多RS-485基于R線構(gòu)建的分布式控制系統(tǒng)而言,，基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)在以下方面具有明顯的優(yōu)越性：
2 Y3 f1 \7 ]. E8 L網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)
5 B% J) F7 D2 a! U0 t首先,，CAN控制器工作于多種方式，網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)都可根據(jù)總線訪問(wèn)優(yōu)先權(quán)（取決于報(bào)文標(biāo)識(shí)符）采用無(wú)損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁的方式競(jìng)爭(zhēng)向總線發(fā)送數(shù)據(jù),，且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼,，而代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，這可使不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數(shù)據(jù),，這些特點(diǎn)使得CAN總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性強(qiáng),，并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性,。而利用RS-485只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng),，通信方式也只能以主站輪詢的方式進(jìn)行，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,、可靠性較差,；
" J- p1 B( R6 q6 ?8 x5 _6 c開(kāi)發(fā)周期短
8 G- Q" t( T' W# J I4 oCAN總線通過(guò)CAN收發(fā)器接口芯片82C250的兩個(gè)輸出端CANH和CANL與物理總線相連，而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài),，CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài),。這就保證不會(huì)在出現(xiàn)在RS-485網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)象，即當(dāng)系統(tǒng)有錯(cuò)誤,，出現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),，導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)象,。而且CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響,，從而保證不會(huì)出現(xiàn)象在網(wǎng)絡(luò)中,，因個(gè)別節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，使得總線處于“死鎖”狀態(tài),。而且,，CAN具有的完善的通信協(xié)議可由CAN控制器芯片及其接口芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而大大降低系統(tǒng)開(kāi)發(fā)難度,，縮短了開(kāi)發(fā)周期,，這些是僅有電氣協(xié)議的RS-485所無(wú)法比擬的。
6 x6 B1 o' y: s! y& l/ F已形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線
: p+ }7 N0 }9 h4 c) U3 d另外，與其它現(xiàn)場(chǎng)總線比較而言,，CAN總線是具有通信速率高,、容易實(shí)現(xiàn)、且性價(jià)比高等諸多特點(diǎn)的一種已形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線,。這些也是CAN總線應(yīng)用于眾多領(lǐng)域,，具有強(qiáng)勁的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要原因。$ q& s) J4 q( }9 U+ ~
最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一
7 T2 a9 ^# Z3 E: j1 A% o, K" k, C$ ZCAN 即控制器局域網(wǎng)絡(luò),，屬于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇,。與一般的通信總線相比,CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性,。由于其良好的性能及獨(dú)特的設(shè)計(jì),，CAN總線越來(lái)越受到人們的重視。它在汽車(chē)領(lǐng)域上的應(yīng)用是最廣泛的,，世界上一些著名的汽車(chē)制造廠商,，如BENZ（奔馳）、BMW（寶馬）,、PORSCHE（保時(shí)捷）,、ROLLS-ROYCE（勞斯萊斯）和JAGUAR（捷豹）等都采用了CAN總線來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測(cè)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。同時(shí),，由于CAN總線本身的特點(diǎn),，其應(yīng)用范圍已不再局限于汽車(chē)行業(yè)，而向自動(dòng)控制,、航空航天,、航海、過(guò)程工業(yè),、機(jī)械工業(yè),、紡織機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械,、機(jī)器人,、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械及傳感器等領(lǐng)域發(fā)展,。CAN已經(jīng)形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),，并已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。其典型的應(yīng)用協(xié)議有：SAE J1939/ISO11783,、CANOpen,、CANaerospace、DeviceNet,、NMEA 2000等,。) r1 i% ^; B4 ] j/ {! u- {5 i, h8 }
發(fā)展編輯
+ d2 N$ y0 l1 J9 M控制器局部網(wǎng)（CAN－CONTROLLER AREA NETWORK）是BOSCH公司為現(xiàn)代汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域推出的一種多主機(jī)局部網(wǎng),，由于其高性能、高可靠性,、實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化,、多種控制設(shè)備、交通工具,、醫(yī)療儀器以及建筑,、環(huán)境控制等眾多部門(mén)�,？刂破骶植烤W(wǎng)將在中國(guó)迅速普及推廣,。
5 R0 i ~( Q# [5 ]: ]& V隨著計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)及集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展,，工業(yè)控制系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中最具活力的一個(gè)分支,，并取得了巨大進(jìn)步。由于對(duì)系統(tǒng)可靠性和靈活性的高要求,，工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展主要表現(xiàn)為：控制面向多元化,，系統(tǒng)面向分散化，即負(fù)載分散,、功能分散,、危險(xiǎn)分散和地域分散。
3 y( F# N. T- i分散式工業(yè)控制系統(tǒng)就是為適應(yīng)這種需要而發(fā)展起來(lái)的,。這類(lèi)系統(tǒng)是以微型機(jī)為核心,，將 5C技術(shù)--COMPUTER（計(jì)算機(jī)技術(shù)）、CONTROL（自動(dòng)控制技術(shù)）,、COMMUNICATION（通信技術(shù)）,、CRT（顯示技術(shù)）和 CHANGE（轉(zhuǎn)換技術(shù)）緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它在適應(yīng)范圍,、可擴(kuò)展性,、可維護(hù)性以及抗故障能力等方面，較之分散型儀表控制系統(tǒng)和集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)都具有明顯的優(yōu)越性,。
9 J8 C1 G; n5 ] ~& U- ^. Y典型的分散式控制系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,、接口與計(jì)算設(shè)備以及通信設(shè)備組成。現(xiàn)場(chǎng)總線（FIELDBUS）能同時(shí)滿足過(guò)程控制和制造業(yè)自動(dòng)化的需要,，因而現(xiàn)場(chǎng)總線已成為工業(yè)數(shù)據(jù)總線領(lǐng)域中最為活躍的一個(gè)領(lǐng)域�,，F(xiàn)場(chǎng)總線的研究與應(yīng)用已成為工業(yè)數(shù)據(jù)總線領(lǐng)域的熱點(diǎn)。盡管對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的研究尚未能提出一個(gè)完善的標(biāo)準(zhǔn),，但現(xiàn)場(chǎng)總線的高性能價(jià)格必將吸引眾多工業(yè)控制系統(tǒng)采用。同時(shí),，正由于現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一,，也使得現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用得以不拘一格地發(fā)揮,，并將為現(xiàn)場(chǎng)總線的完善提供更加豐富的依據(jù)�,？刂破骶植烤W(wǎng) CAN（CONTROLLER AERANETWORK）正是在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生的,。1 [, C/ ?, E. i; a2 w
由于CAN為愈來(lái)愈多不同領(lǐng)域采用和推廣，導(dǎo)致要求各種應(yīng)用領(lǐng)域通信報(bào)文的標(biāo)準(zhǔn)化,。為此,，1991年 9月 PHILIPS SEMICONDUCTORS制訂并發(fā)布了 CAN技術(shù)規(guī)范（VERSION 2.0）。該技術(shù)規(guī)范包括A和B兩部分,。2.0A給出了曾在CAN技術(shù)規(guī)范版本1.2中定義的CAN報(bào)文格式,，能提供11位地址；而2.0B給出了標(biāo)準(zhǔn)的和擴(kuò)展的兩種報(bào)文格式,，提供29位地址,。此后，1993年11月ISO正式頒布了道路交通運(yùn)載工具--數(shù)字信息交換--高速通信控制器局部網(wǎng)（CAN）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO11898）,，為控制器局部網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化,、規(guī)范化推廣鋪平了道路。' i$ ] v+ K0 K; R* j7 C
特點(diǎn)編輯
8 J5 h+ r; b6 _3 j7 v2 U+ wCAN總線是德國(guó)BOSCH公司從80年代初為解決現(xiàn)代汽車(chē)中眾多的控制與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開(kāi)發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議,，它是一種多主總線,，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維,。通信速率最高可達(dá)1Mbps,。" I: D. O& \. u/ @
完成對(duì)通信數(shù)據(jù)的成幀處理
# m' ]& t9 H# z, T; h: W) LCAN總線通信接口中集成了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對(duì)通信數(shù)據(jù)的成幀處理,，包括位填充,、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余檢驗(yàn),、優(yōu)先級(jí)判別等項(xiàng)工作,。( v" ~( N, i7 ]- J& D
使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)在理論上不受限制1 G, y9 @* J( I# g5 E2 `
CAN協(xié)議的一個(gè)最大特點(diǎn)是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼,。采用這種方法的優(yōu)點(diǎn)可使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)在理論上不受限制,，數(shù)據(jù)塊的標(biāo)識(shí)符可由11位或29位二進(jìn)制數(shù)組成，因此可以定義2或2個(gè)以上不同的數(shù)據(jù)塊,，這種按數(shù)據(jù)塊編碼的方式,，還可使不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數(shù)據(jù)，這一點(diǎn)在分布式控制系統(tǒng)中非常有用,。數(shù)據(jù)段長(zhǎng)度最多為8個(gè)字節(jié),，可滿足通常工業(yè)領(lǐng)域中控制命令、工作狀態(tài)及測(cè)試數(shù)據(jù)的一般要求,。同時(shí),，8個(gè)字節(jié)不會(huì)占用總線時(shí)間過(guò)長(zhǎng),，從而保證了通信的實(shí)時(shí)性。CAN協(xié)議采用CRC檢驗(yàn)并可提供相應(yīng)的錯(cuò)誤處理功能,，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性,。CAN卓越的特性、極高的可靠性和獨(dú)特的設(shè)計(jì),，特別適合工業(yè)過(guò)程監(jiān)控設(shè)備的互連,，因此，越來(lái)越受到工業(yè)界的重視,，并已公認(rèn)為最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一,。
5 I- c9 K: }, K3 ?# ]可在各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)自由通信, {. R' `: R& k* f5 j
CAN總線采用了多主競(jìng)爭(zhēng)式總線結(jié)構(gòu)，具有多主站運(yùn)行和分散仲裁的串行總線以及廣播通信的特點(diǎn),。CAN總線上任意節(jié)點(diǎn)可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息而不分主次,，因此可在各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)自由通信。CAN總線協(xié)議已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織認(rèn)證,，技術(shù)比較成熟,，控制的芯片已經(jīng)商品化，性價(jià)比高,，特別適用于分布式測(cè)控系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊,。CAN總線插卡可以任意插在PC AT XT兼容機(jī)上，方便地構(gòu)成分布式監(jiān)控系統(tǒng),。
z, w+ {. \3 p) n4 [8 g3 u3 y結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單. c* U. @$ I. ]5 l& a; }
只有2根線與外部相連,，并且內(nèi)部集成了錯(cuò)誤探測(cè)和管理模塊。
) A" A; ]+ |; E3 ^傳輸距離和速率, J) Z" K9 n* k6 ]8 W/ X2 a
CAN總線特點(diǎn)：(1) 數(shù)據(jù)通信沒(méi)有主從之分,，任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以向任何其他（一個(gè)或多個(gè)）節(jié)點(diǎn)發(fā)起數(shù)據(jù)通信,，靠各個(gè)節(jié)點(diǎn)信息優(yōu)先級(jí)先后順序來(lái)決定通信次序，高優(yōu)先級(jí)節(jié)點(diǎn)信息在134μs通信; (2) 多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)起通信時(shí),，優(yōu)先級(jí)低的避讓優(yōu)先級(jí)高的,，不會(huì)對(duì)通信線路造成擁塞; (3) 通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10KM(速率低于5Kbps)速率可達(dá)到1Mbps(通信距離小于40M）；（4) CAN總線傳輸介質(zhì)可以是雙絞線,，同軸電纜,。CAN總線適用于大數(shù)據(jù)量短距離通信或者長(zhǎng)距離小數(shù)據(jù)量，實(shí)時(shí)性要求比較高,，多主多從或者各個(gè)節(jié)點(diǎn)平等的現(xiàn)場(chǎng)中使用,。
- ?. Q' k3 `2 G技術(shù)介紹編輯
: u( l. @' T7 D( H1 @0 R8 U位仲裁
, @( Y* z2 j4 M2 X% q. o要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，就必須將數(shù)據(jù)快速傳送,，這就要求數(shù)據(jù)的物理傳輸通路有較高的速度,。在幾個(gè)站同時(shí)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，要求快速地進(jìn)行總線分配。實(shí)時(shí)處理通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換的緊急數(shù)據(jù)有較大的不同,。一個(gè)快速變化的物理量,，如汽車(chē)引擎負(fù)載，將比類(lèi)似汽車(chē)引擎溫度這樣相對(duì)變化較慢的物理量更頻繁地傳送數(shù)據(jù)并要求更短的延時(shí),。$ ~' m0 X/ i6 i! O# g* ?4 |8 m
CAN總線以報(bào)文為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，報(bào)文的優(yōu)先級(jí)結(jié)合在11位標(biāo)識(shí)符中,，具有最低二進(jìn)制數(shù)的標(biāo)識(shí)符有最高的優(yōu)先級(jí),。這種優(yōu)先級(jí)一旦在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)被確立后就不能再被更改�,？偩�讀取中的沖突可通過(guò)位仲裁解決,。如圖2所示，當(dāng)幾個(gè)站同時(shí)發(fā)送報(bào)文時(shí),，站1的報(bào)文標(biāo)識(shí)符為011111,；站2的報(bào)文標(biāo)識(shí)符為0100110；站3的報(bào)文標(biāo)識(shí)符為0100111,。所有標(biāo)識(shí)符都有相同的兩位01,，直到第3位進(jìn)行比較時(shí)，站1的報(bào)文被丟掉,，因?yàn)樗牡?位為高,，而其它兩個(gè)站的報(bào)文第3位為低。站2和站3報(bào)文的4,、5,、6位相同，直到第7位時(shí),，站3的報(bào)文才被丟失,。注意，總線中的信號(hào)持續(xù)跟蹤最后獲得總線讀取權(quán)的站的報(bào)文,。在此例中,，站2的報(bào)文被跟蹤。這種非破壞性位仲裁方法的優(yōu)點(diǎn)在于,，在網(wǎng)絡(luò)最終確定哪一個(gè)站的報(bào)文被傳送以前,，報(bào)文的起始部分已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)上傳送了。所有未獲得總線讀取權(quán)的站都成為具有最高優(yōu)先權(quán)報(bào)文的接收站,，并且不會(huì)在總線再次空閑前發(fā)送報(bào)文,。
0 q) m# A& T2 @# {( I, ICAN具有較高的效率是因?yàn)榭偩�僅僅被那些請(qǐng)求總線懸而未決的站利用，這些請(qǐng)求是根據(jù)報(bào)文在整個(gè)系統(tǒng)中的重要性按順序處理的,。這種方法在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較重時(shí)有很多優(yōu)點(diǎn),，因?yàn)榭偩�讀取的優(yōu)先級(jí)已被按順序放在每個(gè)報(bào)文中了，這可以保證在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中較低的個(gè)體隱伏時(shí)間,。
0 d7 W" H# h5 c+ T3 f o對(duì)于主站的可靠性,，由于CAN協(xié)議執(zhí)行非集中化總線控制,所有主要通信,，包括總線讀取 （許可）控制，在系統(tǒng)中分幾次完成,。這是實(shí)現(xiàn)有較高可靠性的通信系統(tǒng)的唯一方法,。2 @2 j4 P, | @+ `0 g
CAN與其它通信方案的比較/ m$ ?3 p% A4 b3 |( S. ~
在實(shí)踐中，有兩種重要的總線分配方法：按時(shí)間表分配和按需要分配,。在第一種方法中,，不管每個(gè)節(jié)點(diǎn)是否申請(qǐng)總線，都對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)按最大期間分配,。由此,，總線可被分配給每個(gè)站并且是唯一的站，而不論其是立即進(jìn)行總線存取或在一特定時(shí)間進(jìn)行總線存取,。這將保證在總線存取時(shí)有明確的總線分配,。在第二種方法中，總線按傳送數(shù)據(jù)的基本要求分配給一個(gè)站,，總線系統(tǒng)按站希望的傳送分配（如：EthernetCSMA/CD）,。因此，當(dāng)多個(gè)站同時(shí)請(qǐng)求總線存取時(shí),，總線將終止所有站的請(qǐng)求,，這時(shí)將不會(huì)有任何一個(gè)站獲得總線分配。為了分配總線,，多于一個(gè)總線存取是必要的,。/ v9 @7 {* @' z! B8 m, o8 _
CAN實(shí)現(xiàn)總線分配的方法，可保證當(dāng)不同的站申請(qǐng)總線存取時(shí),，明確地進(jìn)行總線分配,。這種位仲裁的方法可以解決當(dāng)兩個(gè)站同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生的碰撞問(wèn)題。不同于Ethernet網(wǎng)絡(luò)的消息仲裁,，CAN的非破壞性解決總線存取沖突的方法,，確保在不傳送有用消息時(shí)總線不被占用。甚至當(dāng)總線在重負(fù)載情況下,，以消息內(nèi)容為優(yōu)先的總線存取也被證明是一種有效的系統(tǒng),。雖然總線的傳輸能力不足，所有未解決的傳輸請(qǐng)求都按重要性順序來(lái)處理,。在CSMA/CD這樣的網(wǎng)絡(luò)中,，如Ethernet，系統(tǒng)往往由于過(guò)載而崩潰,，而這種情況在CAN中不會(huì)發(fā)生,。( @, ~8 w* d4 u" E. i3 B
CAN的報(bào)文格式
. P: r& w% h. u! l2 Y7 i在總線中傳送的報(bào)文，每幀由7部分組成。CAN協(xié)議支持兩種報(bào)文格式,，其唯一的不同是標(biāo)識(shí)符（ID）長(zhǎng)度不同,，標(biāo)準(zhǔn)格式為11位，擴(kuò)展格式為29位,。% Z7 t6 E3 J: m4 d" c @2 L, ~
在標(biāo)準(zhǔn)格式中,，報(bào)文的起始位稱為幀起始（SOF），然后是由11位標(biāo)識(shí)符和遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位 (RTR）組成的仲裁場(chǎng),。RTR位標(biāo)明是數(shù)據(jù)幀還是請(qǐng)求幀,，在請(qǐng)求幀中沒(méi)有數(shù)據(jù)字節(jié)。
* [- P! e6 l, Q$ ^控制場(chǎng)包括標(biāo)識(shí)符擴(kuò)展位（IDE）,，指出是標(biāo)準(zhǔn)格式還是擴(kuò)展格式。它還包括一個(gè)保留位 (ro）,，為將來(lái)擴(kuò)展使用,。它的最后四個(gè)位用來(lái)指明數(shù)據(jù)場(chǎng)中數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度（DLC）。數(shù)據(jù)場(chǎng)范圍為0～8個(gè)字節(jié),其后有一個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的循環(huán)冗余檢查(CRC）,。
) {* w/ e+ E& m$ u( G應(yīng)答場(chǎng)（ACK）包括應(yīng)答位和應(yīng)答分隔符,。發(fā)送站發(fā)送的這兩位均為隱性電平（邏輯1），這時(shí)正確接收?qǐng)?bào)文的接收站發(fā)送主控電平（邏輯0）覆蓋它,。用這種方法,，發(fā)送站可以保證網(wǎng)絡(luò)中至少有一個(gè)站能正確接收到報(bào)文。
5 U. q0 ~8 X |, k報(bào)文的尾部由幀結(jié)束標(biāo)出,。在相鄰的兩條報(bào)文間有一很短的間隔位,，如果這時(shí)沒(méi)有站進(jìn)行總線存取，總線將處于空閑狀態(tài),。& ? e N+ _# Z3 J) P# X
CAN數(shù)據(jù)幀的組成
# p' b0 L. Y8 ?3 n遠(yuǎn)程幀
) y; Z1 d& W1 { A7 {) g- A# H遠(yuǎn)程幀由6個(gè)場(chǎng)組成：幀起始,、仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng),、CRC場(chǎng),、應(yīng)答場(chǎng)和幀結(jié)束。遠(yuǎn)程幀不存在數(shù)據(jù)場(chǎng),。
2 [3 G, V2 y i4 ~5 Z$ P$ ?/ j" W4 C遠(yuǎn)程幀的RTR位必須是隱位,。- o$ k7 B* \, U/ _1 t7 D7 a' _
DLC的數(shù)據(jù)值是獨(dú)立的，它可以是0～8中的任何數(shù)值,，為對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度,。$ o3 s5 }1 n" I( S
錯(cuò)誤幀4 P. _4 c" X2 P. O+ y
錯(cuò)誤幀由兩個(gè)不同場(chǎng)組成，第一個(gè)場(chǎng)由來(lái)自各站的錯(cuò)誤標(biāo)志疊加得到,，第二個(gè)場(chǎng)是錯(cuò)誤界定符. Q, m& Q& \+ u6 d% q
錯(cuò)誤標(biāo)志具有兩種形式：
* g z1 I3 Q) B! y1 _- N活動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志（Active error flag）,，由6個(gè)連續(xù)的顯位組成) n1 O; A, ], [
認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志（Passive error flag），由6個(gè)連續(xù)的隱位組成
) A! P- ]0 b: a6 e( I2 U錯(cuò)誤界定符包括8個(gè)隱位* V V" N, L" ?
超載幀: ?. u6 G: Z6 N* ~0 F( B* m
超載幀包括兩個(gè)位場(chǎng)：超載標(biāo)志和超載界定符* }7 }& }1 m h; R' ]( p( m" y) c) Q
發(fā)送超載幀的超載條件：
( n: u" c1 n4 e" s3 E: C) ]要求延遲下一個(gè)數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀6 w3 F% p( m, u/ P# ^/ \
在間歇場(chǎng)檢測(cè)到顯位
0 [8 J. b3 S5 }' H8 X. v超載標(biāo)志由6個(gè)顯位組成
6 `0 X" F2 s; E# P+ B超載界定符由8個(gè)隱位組成& c2 L$ O9 }, v+ O0 `2 F$ \
數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢測(cè)( l2 F: A5 V- e o; e
不同于其它總線，CAN協(xié)議不能使用應(yīng)答信息,。事實(shí)上,，它可以將發(fā)生的任何錯(cuò)誤用信號(hào)發(fā)出。CAN協(xié)議可使用五種檢查錯(cuò)誤的方法,，其中前三種為基于報(bào)文內(nèi)容檢查,。
' \- g; V O! j, k- O, V: c4 C, V3.4.1循環(huán)冗余檢查（CRC)% n8 i- r9 M# U* [1 Z$ v
在一幀報(bào)文中加入冗余檢查位可保證報(bào)文正確。接收站通過(guò)CRC可判斷報(bào)文是否有錯(cuò),。
; a( M, o- X9 p }0 K% J6 Q/ W3.4.2 幀檢查, n, Z, ~6 Z9 `' v! B
這種方法通過(guò)位場(chǎng)檢查幀的格式和大小來(lái)確定報(bào)文的正確性,，用于檢查格式上的錯(cuò)誤。6 p2 T4 W' b& Z% N! p% S
3.4.3.應(yīng)答錯(cuò)誤3 A6 k2 F4 T: M
如前所述,，被接收到的幀由接收站通過(guò)明確的應(yīng)答來(lái)確認(rèn),。如果發(fā)送站未收到應(yīng)答，那么表明接收站發(fā)現(xiàn)幀中有錯(cuò)誤,，也就是說(shuō),，ACK場(chǎng)已損壞或網(wǎng)絡(luò)中的報(bào)文無(wú)站接收。CAN協(xié)議也可通過(guò)位檢查的方法探測(cè)錯(cuò)誤,。
7 u l y' w. x6 ?+ X+ \" d3.4.4 總線檢測(cè)
: r, J! P! n; L/ i5 N/ q4 n0 ?有時(shí),，CAN中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)可監(jiān)測(cè)自己發(fā)出的信號(hào)。因此,，發(fā)送報(bào)文的站可以觀測(cè)總線電平并探測(cè)發(fā)送位和接收位的差異,。
2 }9 {5 b) W- I4 i/ N8 G2 x2 a$ ]3.4.5 位填充
. G: e F+ |0 I" s2 Z2 L- {& x6 T一幀報(bào)文中的每一位都由不歸零碼表示，可保證位編碼的最大效率,。然而,，如果在一幀報(bào)文中有太多相同電平的位，就有可能失去同步,。為保證同步,，同步沿用位填充產(chǎn)生。在五個(gè)連續(xù)相等位后,，發(fā)送站自動(dòng)插入一個(gè)與之互補(bǔ)的補(bǔ)碼位,；接收時(shí)，這個(gè)填充位被自動(dòng)丟掉,。例如,，五個(gè)連續(xù)的低電平位后，CAN自動(dòng)插入一個(gè)高電平位,。CAN通過(guò)這種編碼規(guī)則檢查錯(cuò)誤,，如果在一幀報(bào)文中有6個(gè)相同位，CAN就知道發(fā)生了錯(cuò)誤,。! [# L2 ~' ^+ s1 J2 V; |+ p# L% r
如果至少有一個(gè)站通過(guò)以上方法探測(cè)到 一個(gè)或多個(gè)錯(cuò)誤,，它將發(fā)送出錯(cuò)標(biāo)志終止當(dāng)前的發(fā)送,。這可以阻止其它站接收錯(cuò)誤的報(bào)文，并保證網(wǎng)絡(luò)上報(bào)文的一致性,。當(dāng)大量發(fā)送數(shù)據(jù)被終止后,，發(fā)送站會(huì)自動(dòng)地重新發(fā)送數(shù)據(jù)。作為規(guī)則,，在探測(cè)到錯(cuò)誤后23個(gè)位周期內(nèi)重新開(kāi)始發(fā)送,。在特殊場(chǎng)合，系統(tǒng)的恢復(fù)時(shí)間為31個(gè)位周期,。
/ r( w$ v- B8 w' P. m& V# D9 J但這種方法存在一個(gè)問(wèn)題,，即一個(gè)發(fā)生錯(cuò)誤的站將導(dǎo)致所有數(shù)據(jù)被終止，其中也包括正確的數(shù)據(jù),。因此,如果不采取自監(jiān)測(cè)措施,，總線系統(tǒng)應(yīng)采用模塊化設(shè)計(jì)。為此,，CAN協(xié)議提供一種將偶然錯(cuò)誤從永久錯(cuò)誤和局部站失敗中區(qū)別出來(lái)的辦法,。這種方法可以通過(guò)對(duì)出錯(cuò)站統(tǒng)計(jì)評(píng)估來(lái)確定一個(gè)站本身的錯(cuò)誤并進(jìn)入一種不會(huì)對(duì)其它站產(chǎn)生不良影響的運(yùn)行方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，即站可以通過(guò)關(guān)閉自己來(lái)阻止正常數(shù)據(jù)因被錯(cuò)誤地當(dāng)成不正確的數(shù)據(jù)而被終止,。* [( x* O( p) K I* T
硬同步和重同步
! o+ H; b3 o; b& t硬同步只有在總線空閑狀態(tài)條件下隱形位到顯性位的跳變沿發(fā)生時(shí)才進(jìn)行，表明報(bào)文傳輸開(kāi)始,。在硬同步之后,，位時(shí)間計(jì)數(shù)器隨同步段重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。硬同步強(qiáng)行將已發(fā)生的跳變沿置于重新開(kāi)始的位時(shí)間同步段內(nèi),。根據(jù)同步規(guī)則,，如果某一位時(shí)間內(nèi)已有一個(gè)硬同步出現(xiàn)，該位時(shí)間內(nèi)將不會(huì)發(fā)生再同步,。再同步可能導(dǎo)致相位緩沖段1被延長(zhǎng)或相位緩沖段2被短,。這兩個(gè)相位緩沖段的延長(zhǎng)時(shí)間或縮短時(shí)間上限由再同步跳轉(zhuǎn)寬度（SJW）給定。
* O5 M4 W) M5 p' }可靠性編輯2 x5 w6 u+ u) U2 @3 P
為防止汽車(chē)在使用壽命期內(nèi)由于數(shù)據(jù)交換錯(cuò)誤而對(duì)司機(jī)造成危險(xiǎn),，汽車(chē)的安全系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)傳輸具有較高的安全性,。如果數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃宰銐蚋撸蛘邭埩粝聛?lái)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤足夠低的話,，這一目標(biāo)不難實(shí)現(xiàn),。從總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)的角度看，可靠性可以理解為,，對(duì)傳輸過(guò)程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的識(shí)別能力,。! J! T: U. A) g; Z E& W5 D
殘余數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的概率可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸可靠性的統(tǒng)計(jì)測(cè)量獲得。它描述了傳送數(shù)據(jù)被破壞和這種破壞不能被探測(cè)出來(lái)的概率,。殘余數(shù)據(jù)錯(cuò)誤概率必須非常小,，使其在系統(tǒng)整個(gè)壽命周期內(nèi),，按平均統(tǒng)計(jì)時(shí)幾乎檢測(cè)不到。計(jì)算殘余錯(cuò)誤概率要求能夠?qū)?shù)據(jù)錯(cuò)誤進(jìn)行分類(lèi),，并且數(shù)據(jù)傳輸路徑可由一模型描述,。如果要確定CAN的殘余錯(cuò)誤概率，我們可將殘留錯(cuò)誤的概率作為具有80～90位的報(bào)文傳送時(shí)位錯(cuò)誤概率的函數(shù),，并假定這個(gè)系統(tǒng)中有5～10個(gè)站,，并且錯(cuò)誤率為1/1000，那么最大位錯(cuò)誤概率為10—13數(shù)量級(jí),。例如,，CAN網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸率最大為1Mbps，如果數(shù)據(jù)傳輸能力僅使用50%,，那么對(duì)于一個(gè)工作壽命4000小時(shí),、平均報(bào)文長(zhǎng)度為 80位的系統(tǒng)，所傳送的數(shù)據(jù)總量為9×1010,。在系統(tǒng)運(yùn)行壽命期內(nèi),，不可檢測(cè)的傳輸錯(cuò)誤的統(tǒng)計(jì)平均小于10—2量級(jí)。換句話說(shuō),，一個(gè)系統(tǒng)按每年365天,，每天工作8小時(shí)，每秒錯(cuò)誤率為0. 7計(jì)算,，那么按統(tǒng)計(jì)平均,，每1000年才會(huì)發(fā)生一個(gè)不可檢測(cè)的錯(cuò)誤。[2] 7 v0 t% I2 j. C
應(yīng)用舉例編輯- J! ?1 L3 |- T* W
CAN總線在工控領(lǐng)域主要使用低速-容錯(cuò)CAN即ISO11898-3標(biāo)準(zhǔn),，在汽車(chē)領(lǐng)域常使用500Kbps的高速CAN,。# A9 ~. {6 k6 F K1 U* j: z
某進(jìn)口車(chē)型擁有，車(chē)身,、舒適,、多媒體等多個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)，其中車(chē)身控制使用CAN網(wǎng)絡(luò),，舒適使用LIN網(wǎng)絡(luò),，多媒體使用MOST網(wǎng)絡(luò)，以CAN網(wǎng)為主網(wǎng),，控制發(fā)動(dòng)機(jī),、變速箱、ABS等車(chē)身安全模塊,，并將轉(zhuǎn)速,、車(chē)速、油溫等共享至全車(chē),，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)智能化控制,，如高速時(shí)自動(dòng)鎖閉車(chē)門(mén),，安全氣囊彈出時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟車(chē)門(mén)等功能,。5 N/ y5 r" f0 D* Z* X9 b/ {
CAN系統(tǒng)又分為高速和低速,，高速CAN系統(tǒng)采用硬線是動(dòng)力型，速度：500kbps,，控制ECU,、ABS等；低速CAN是舒適型,，速度：125Kbps,，主要控制儀表、防盜等,。[3] , b; U- U$ m1 k |- U2 G1 p: L/ l
某醫(yī)院現(xiàn)有5臺(tái)16T/H德國(guó)菲斯曼燃?xì)忮仩t,，向洗衣房、制劑室,、供應(yīng)室,、生活用水、暖氣等設(shè)施提供5kg/cm2的蒸汽,，全年耗用天然氣1200萬(wàn)m3,，耗用20萬(wàn)噸自來(lái)水。醫(yī)院采用接力式方式供熱,，對(duì)熱網(wǎng)進(jìn)行地域性管理,，分四大供熱區(qū)。其中冬季暖氣的用氣量很大,，據(jù)此設(shè)計(jì)了基于CAN現(xiàn)場(chǎng)總線的分布式鍋爐蒸汽熱網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明：該樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng),，現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)容易,，網(wǎng)絡(luò)化程度高，人機(jī)界面友好等特點(diǎn),。
' L5 T8 d$ j$ O1 `; j優(yōu)點(diǎn)編輯) i! A1 S3 h! r' _- x
廢除傳統(tǒng)的站地址編碼,，代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼，可以多主方式工作,；+ e( J; g7 W; u# K, P4 f
采用非破壞性仲裁技術(shù),，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)上傳送數(shù)據(jù)時(shí)，優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)主動(dòng)停止數(shù)據(jù)發(fā)送,，而優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)可不受影響繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù),，有效避免了總線沖突；
. i& y; p5 a+ i; y s! a+ @& f1 B: D采用短幀結(jié)構(gòu),，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個(gè),，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間短,，受干擾的概率低，重新發(fā)送的時(shí)間短,；6 H% B' w! ~% W! s0 [
每幀數(shù)據(jù)都有CRC校驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施,，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呖煽啃裕m于在高干擾環(huán)境下使用,；* Y5 ?/ r0 ?- ]. `9 v) G! a/ A9 J
節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下,，具有自動(dòng)關(guān)閉總線的功能，切斷它與總線的聯(lián)系,，以使總線上其他操作不受影響,；
( }& \; w/ ?! O j. C' g3 r可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，一對(duì)多及廣播集中方式傳送和接受數(shù)據(jù),。
D1 l' Y% P5 p具有實(shí)時(shí)性強(qiáng),、傳輸距離較遠(yuǎn)、抗電磁干擾能力強(qiáng),、成本低等優(yōu)點(diǎn),；% |' m1 q' J6 Z6 R7 U4 ^# c
采用雙線串行通信方式，檢錯(cuò)能力強(qiáng),，可在高噪聲干擾環(huán)境中工作,；
& w6 k& R/ `; m* U8 ~% T l具有優(yōu)先權(quán)和仲裁功能，多個(gè)控制模塊通過(guò)CAN控制器掛到CAN-Bus上,，形成多主機(jī)局部網(wǎng)絡(luò),；9 {# m) M4 R1 C5 G; A
可根據(jù)報(bào)文的ID決定接收或屏蔽該報(bào)文；
. s1 _4 `8 W7 \" q3 r; ]+ L可靠的錯(cuò)誤處理和檢錯(cuò)機(jī)制,；1 h) E# p5 F* ]$ T( o
發(fā)送的信息遭到破壞后,，可自動(dòng)重發(fā)；
+ g; N) y% S7 S, E, T節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)退出總線的功能,；
4 M( o B# Y: v% j) b' ^7 Y報(bào)文不包含源地址或目標(biāo)地址,，僅用標(biāo)志符來(lái)指示功能信息、優(yōu)先級(jí)信息,。
8 T" k1 \" J% J q2 \! R6 X測(cè)試工具編輯
" ?9 q' Z5 R& b3 vCAN總線多用于工控和汽車(chē)領(lǐng)域,，在CAN總線的開(kāi)發(fā)測(cè)試階段，需要對(duì)其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),，節(jié)點(diǎn)功能,，網(wǎng)路整合等進(jìn)行開(kāi)發(fā)測(cè)試，需要虛擬,、半虛擬,、全實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，并且必須測(cè)試各節(jié)點(diǎn)是否符合ISO11898中規(guī)定的錯(cuò)誤響應(yīng)機(jī)制等,，所以CAN總線的開(kāi)發(fā)需要專(zhuān)業(yè)的開(kāi)發(fā)測(cè)試工具,，并且在生產(chǎn)階段也需要一批簡(jiǎn)單易用的生產(chǎn)線測(cè)試工具,。CAN總線開(kāi)發(fā)測(cè)試工具的主要供應(yīng)商有ZLG、Passion IXXAT,、IHR,、Vector、Intrepidcs,、Passion Warwick,、LAIKE等。常用的開(kāi)發(fā)測(cè)試工具如CANScope,、CANalyst-II,、Passiontech DiagRA、canAnalyser,、X-Analyser,、AutoCAN、CANspider,，LAIKE CANTest等,。
2 H3 h3 [; ^. v2 B! N6 j5 ]錯(cuò)誤處理編輯
5 `0 |: S& ]2 E在CAN總線中存在5種錯(cuò)誤類(lèi)型，它們互相并不排斥,，下面簡(jiǎn)單介紹一下它們的區(qū)別,、產(chǎn)生的原因及處理方法。1 p, [% P" m3 f, @" m) s! g6 q
位錯(cuò)誤:向總線送出一位的某個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)也在監(jiān)視總線,，當(dāng)監(jiān)視到總線位的電平和送出的電平不同時(shí),，則在該位時(shí)刻檢測(cè)到一個(gè)位錯(cuò)誤。但是在仲裁區(qū)的填充位流期間或應(yīng)答間隙送出隱性位而檢測(cè)到顯性位時(shí),，不認(rèn)為是錯(cuò)誤位,。送出認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)注的發(fā)送器，在檢測(cè)到顯性位時(shí)也不認(rèn)為是錯(cuò)誤位,。
& K. R* L) t% F* L, [) z( O9 {填充錯(cuò)誤:在使用位填充方法進(jìn)行編碼的報(bào)文中,，出現(xiàn)了第6個(gè)連續(xù)相同的位電平時(shí)，將檢 測(cè)出一個(gè)填充錯(cuò)誤,。
5 W/ E# D8 B( m8 K# L1 H" n: `* J, iCRC錯(cuò)誤:CRC序列是由發(fā)送器CRC計(jì)算的結(jié)果組成的。接收器以和發(fā)送器相同的方法計(jì)算CRC,。如果計(jì)算的結(jié)果和接收到的CRC序列不同,，則檢測(cè)出一個(gè)CRC錯(cuò)誤。
: L) u) u! b% b, c% j7 C/ F+ c形式錯(cuò)誤: 當(dāng)固定形式的位區(qū)中出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)非法位時(shí),，則檢測(cè)到一個(gè)形式錯(cuò)誤,。
; M% c6 F1 T2 H3 z應(yīng)答錯(cuò)誤:在應(yīng)答間隙，發(fā)送器未檢測(cè)到顯性位時(shí),，則由它檢測(cè)出一個(gè)應(yīng)答錯(cuò)誤,。; k$ Y! ^' v& x$ X0 o
檢測(cè)到出錯(cuò)條件的節(jié)點(diǎn)通過(guò)發(fā)送錯(cuò)誤標(biāo)志進(jìn)行標(biāo)定,。當(dāng)任何節(jié)點(diǎn)檢測(cè)出位錯(cuò)誤、填充錯(cuò)誤,、形式錯(cuò)誤或應(yīng)答錯(cuò)誤時(shí),，由該節(jié)點(diǎn)在下一位開(kāi)始發(fā)送出錯(cuò)誤標(biāo)志。
2 U9 s6 Y! x6 S7 u; s# N+ R) C當(dāng)檢測(cè)到CRC錯(cuò)誤時(shí),。出錯(cuò)標(biāo)志在應(yīng)答界定符后面那一位開(kāi)始發(fā)送．除非其他出錯(cuò)條件的錯(cuò)誤標(biāo)志已經(jīng)開(kāi)始發(fā)送,。0 i# S) `+ x, X/ Y p" u
在CAN總線中，任何一個(gè)單元可能處于下列3種故障狀態(tài)之一：錯(cuò)誤激活狀態(tài)（ErrorActive）,、錯(cuò)誤認(rèn)可狀態(tài)（Error Passitive）和總線關(guān)閉狀態(tài)（Bus off）,。
5 O9 H- a# t5 A4 P5 k! ?( {; |錯(cuò)誤激活單元可以照常參和總線通信，并且當(dāng)檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí),，送出一個(gè)活動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志,。錯(cuò)誤 認(rèn)可節(jié)點(diǎn)可參和總線通信，但是不允許送出活動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志,。當(dāng)其檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí),，只能送出認(rèn)可錯(cuò) 誤標(biāo)志，并且發(fā)送后仍為錯(cuò)誤認(rèn)可狀態(tài),，直到下一次發(fā)送初始化,。總線關(guān)閉狀態(tài)不允許單元對(duì)總 線有任何影響,。6 a* G/ e9 F$ G) N+ K2 D% X
為了界定故障,，在每個(gè)總線單元中都設(shè)有2個(gè)計(jì)數(shù)：發(fā)送出錯(cuò)計(jì)數(shù)和接收出錯(cuò)計(jì)數(shù)。這些 計(jì)數(shù)按照下列規(guī)則進(jìn)行,。: B1 o$ [! [# Z" m5 {
（1）接收器檢查出錯(cuò)誤時(shí),，接收器錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器加1，除非所有檢測(cè)錯(cuò)誤是發(fā)送活動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志或超載標(biāo)志期間的位錯(cuò)誤,。
, Q0 x, F- w: ]8 T- Y（2）接收器在送出錯(cuò)誤標(biāo)志后的第一位檢查出顯性位時(shí),，錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器加8。1 l V) N; c% n" x
（3）發(fā)送器送出一個(gè)錯(cuò)誤標(biāo)志時(shí),，發(fā)送器錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器加8,。有兩種情況例外：其一是如果發(fā) 送器為錯(cuò)誤認(rèn)可，由于未檢測(cè)到顯性位應(yīng)答或檢測(cè)到應(yīng)答錯(cuò)誤,，并且在送出其認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志時(shí),，未檢測(cè)到顯性位；另外一種情況是如果仲裁器件產(chǎn)生填充錯(cuò)誤,，發(fā)送器送出一個(gè)隱性位錯(cuò)誤標(biāo)志,，而檢測(cè)到的是顯性位。除以上兩種情況外，發(fā)送器錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)不改變,。3 _+ R' E0 f' E( s/ }, s1 w2 z7 C! t
（4）發(fā)送器送出一個(gè)活動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志或超載標(biāo)志時(shí),，檢測(cè)到位錯(cuò)誤，則發(fā)送器錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器加8,。6 v) T% \! {3 U. D7 e9 o
（5）在送出活動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志,、認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志或超載錯(cuò)誤標(biāo)志后，任何節(jié)點(diǎn)都最多允許連續(xù)7個(gè)顯性位,。在檢測(cè)到第11個(gè)連續(xù)顯性位后,，或緊隨認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志檢測(cè)到第8個(gè)連續(xù)的顯性位，以及附加的8個(gè)連續(xù)的顯性位的每個(gè)序列后,，每個(gè)發(fā)送器的發(fā)送錯(cuò)誤計(jì)數(shù)都加8,，并且每個(gè)接收器的接收錯(cuò)誤計(jì)數(shù)也加8。
, q- T1 m4 _/ M4 c（6）報(bào)文成功發(fā)送后,，發(fā)送錯(cuò)誤計(jì)數(shù)減1,，除非計(jì)數(shù)值已經(jīng)為0。
/ q4 m! q( c! b& Q（7）報(bào)文成功發(fā)送后,，如果接收錯(cuò)誤計(jì)數(shù)處于1～197之間,，則其值減1；如果接收錯(cuò)誤計(jì)數(shù)為0,，則仍保持為0,；如果大于127，則將其值記為119～127之間的某個(gè)數(shù)值,。
0 T6 s/ a7 A4 t1 w6 e. s7 U7 k（8）當(dāng)發(fā)送錯(cuò)誤計(jì)數(shù)等于或大于128,，或接收錯(cuò)誤汁數(shù)等于或大于128時(shí)，節(jié)點(diǎn)進(jìn)入錯(cuò)誤認(rèn),可狀態(tài),，節(jié)點(diǎn)送出一個(gè)活動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志,。
9 }+ S- H f& i& D（9）當(dāng)發(fā)送錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器大于或等于256時(shí)，節(jié)點(diǎn)進(jìn)入總線關(guān)閉狀態(tài),。
; R$ x8 Q' A1 O（1O）當(dāng)發(fā)送錯(cuò)誤計(jì)數(shù)和接收錯(cuò)誤計(jì)數(shù)均小于或等于127時(shí),，錯(cuò)誤認(rèn)可節(jié)點(diǎn)再次變?yōu)殄e(cuò)誤激活節(jié)點(diǎn)。9 N: v" P0 s. i6 R
（11）在檢測(cè)到總線上11個(gè)連續(xù)的隱性位發(fā)送128次后,，總線關(guān)閉節(jié)點(diǎn)將變?yōu)?個(gè)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器均為0的錯(cuò)誤激活節(jié)點(diǎn),。
6 r" i4 s: W7 b& w" c* _（12）當(dāng)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器數(shù)值大于96時(shí)，說(shuō)明總線被嚴(yán)重干擾,。6 F0 x# ]# C. b0 t7 Q R6 Q: a/ m* Y
如果系統(tǒng)啟動(dòng)期間僅有1個(gè)節(jié)點(diǎn)掛在總線上,，此節(jié)點(diǎn)發(fā)出報(bào)文后，將得不到應(yīng)答,，檢查出錯(cuò)誤并重復(fù)該報(bào)文,，此時(shí)該節(jié)點(diǎn)可以變?yōu)殄e(cuò)誤認(rèn)可節(jié)點(diǎn),，但不會(huì)因此關(guān)閉總線 |
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