CAN消極報錯發(fā)送節點(diǎn)變?yōu)殡x線(xiàn)狀態(tài)的故障

只要有掛起待發(fā)的消息，此錯就重復發(fā)生。由于發(fā)送節點(diǎn)的地位未變，它的TEC就一直加上去，直到TEC≥256，節點(diǎn)成為真正的離線(xiàn)狀態(tài)。這不是本文第1節所說(shuō)的等同離線(xiàn)狀態(tài)。在離線(xiàn)狀態(tài)下，如果能從總線(xiàn)上讀到128次連續的11位隱位，它就可以恢復為主動(dòng)報錯狀態(tài)?？偩€(xiàn)上不足11位的隱位將不被計入。因此，這種離線(xiàn)狀態(tài)一般要長(cháng)于參考文獻[1]所說(shuō)的等同離線(xiàn)狀態(tài)。為了作比較，假定幀長(cháng)均為含2字節數據的幀(66位)，在掛起的消息傳送16次后，該處于消極報錯狀態(tài)的發(fā)送節點(diǎn)成為離線(xiàn)，即16×(66+3)=1 104位后離線(xiàn)；又假設最壞情況下有分散的10位空閑，那么節點(diǎn)處于離線(xiàn)的時(shí)間為128×(66+3+10)=10112位。該處于消極報錯狀態(tài)的發(fā)送節點(diǎn)發(fā)現一個(gè)本地錯后，將有11 216位的時(shí)間不能正常收發(fā)。同樣情況下，一個(gè)處于消極報錯狀態(tài)的接收節點(diǎn)發(fā)現一個(gè)本地錯后在第一次遇到足夠空閑時(shí)間時(shí)，其等同離線(xiàn)狀態(tài)就會(huì )結束。
這種處于消極報錯狀態(tài)的發(fā)送節點(diǎn)故障有三種可能的方案：第一種方案是，將消極報錯幀分界符長(cháng)度按一定的規則改變，使處于消極報錯狀態(tài)的節點(diǎn)發(fā)現一個(gè)錯后總能與其他節點(diǎn)幀啟停保持同步。在本文討論的處于消極報錯狀態(tài)的發(fā)送節點(diǎn)CAN通信控制器芯片要修改。第二種方案是采用某種形式的CAN時(shí)間觸發(fā)CAN協(xié)議，預留出一些總線(xiàn)空閑時(shí)間，使處于消極報錯狀態(tài)的節點(diǎn)發(fā)現一個(gè)本地錯后仍能與其他節點(diǎn)幀啟停同步；但是迄今為止討論的CAN時(shí)間觸發(fā)協(xié)議都缺少足夠的糾錯能力，它們都禁止CAN的出錯自動(dòng)重發(fā)機制，在出錯后會(huì )導致數據的丟失。第三種可能的解決方案是，放棄消極報錯狀態(tài)，沒(méi)了消極報錯狀態(tài)就沒(méi)了消極報錯幀，就不會(huì )有不同步的情況出現，也就不會(huì )有離線(xiàn)和等同離線(xiàn)的情況出現。
消極報錯狀態(tài)使通信控制器在正常工作與停工之間有一個(gè)中間狀態(tài)，在此種狀態(tài)下，它仍可發(fā)送和接收。唯一的差別是它的報錯能力被限制到很?。褐挥邪l(fā)送節點(diǎn)在A(yíng)CK以前的本地錯會(huì )被其他節點(diǎn)知道。在其他情況下，消極報錯幀不會(huì )影響其他節點(diǎn)的收發(fā)，不管這種錯是本地錯還是全局錯。這樣，如果這個(gè)處于消極報錯狀態(tài)的節點(diǎn)不正常，那么它對系統性能下降的影響就很??；如果它工作正常，則系統的性能沒(méi)有損失。
對汽車(chē)類(lèi)的應用來(lái)說(shuō)，環(huán)境很惡劣，出錯是不可避免的，然而在現場(chǎng)進(jìn)行排障或修理是有難度或不可能的(例如上天或人海的應用)。在那里，能“跛”著(zhù)回家是最好的策略。這種策略不僅適用于機械部分，也適用于工作失常的電子通信系統。消極報錯狀態(tài)符合這種策略。當車(chē)子在這種“跛”著(zhù)回家方式下工作時(shí)，某些暫時(shí)性的故障有可能消失。例如，環(huán)境溫度、電磁場(chǎng)、振動(dòng)都可能因工況的不同或路段的不同而改變。隨著(zhù)通信恢復正常，節點(diǎn)的狀態(tài)也可由消極報錯狀態(tài)回到主動(dòng)報錯狀態(tài)。如果節點(diǎn)只有主動(dòng)報錯和離線(xiàn)二種狀態(tài)，那么離線(xiàn)時(shí)節點(diǎn)就要不斷測試通信是否恢復，或者等一段時(shí)間測試一下。顯然，這些方法效率要低，不像消極報錯狀態(tài)時(shí)仍能提供服務(wù)，意味著(zhù)提供服務(wù)的時(shí)間的減少。延長(cháng)處于主動(dòng)報錯狀態(tài)的時(shí)間，而去掉消極報錯狀態(tài)，會(huì )使有本地故障的節點(diǎn)對系統的干擾時(shí)間也延長(cháng)。因此廢棄消極報錯狀態(tài)不是一個(gè)好的選擇。從Bosch CAN2．0規范里也可以體會(huì )到這一點(diǎn)：它規定一個(gè)處于消極報錯狀態(tài)的節點(diǎn)一定不得發(fā)主動(dòng)報錯標志。消極報錯狀態(tài)的想法也為FlexRay所采用，在它的協(xié)議運行控制部分規定有三種狀態(tài)，分別是POC：NormalActive、POC：Normeal Passive和POC：Halt。

4 小 結
上述分析表明：處于消極報錯狀態(tài)的CAN發(fā)送節點(diǎn)在某些條件下會(huì )因一次誤判而進(jìn)入離線(xiàn)狀態(tài)。其離線(xiàn)的時(shí)間一般比處于消極報錯狀態(tài)的接收節點(diǎn)因一次誤判而進(jìn)入的等同離線(xiàn)狀態(tài)要長(cháng)。為了避免這種類(lèi)型的失效，最好的解決方案是采用可變長(cháng)消極報錯幀分界符，使消極報錯狀態(tài)的節點(diǎn)總能與系統內的其他節點(diǎn)保持幀啟停的同步。在同步的情況下，假設現有CAN調度分析的理論沒(méi)有大的缺失，例如沒(méi)有此類(lèi)故障，沒(méi)有引起超載幀的條件，可以提供較為可信的結果。