快速讀懂CAN-bus節點(diǎn)的錯誤處理規則

　　CAN-bus的可靠性很高但某些情況仍會(huì )發(fā)生錯誤。在CAN控制器中可自動(dòng)完成幀格式處理、校驗等工作，若錯誤被檢測，正傳送的數據幀會(huì )立即停止，待總線(xiàn)空閑時(shí)再重發(fā)直至成功，該過(guò)程不需要CPU的干涉除非錯誤累計該發(fā)送器退隱。

　　CAN-bus的可靠性很高，但是在某些情況下還是發(fā)生錯誤，為了使數據能夠在總線(xiàn)上可靠傳輸，CAN-bus規范對各類(lèi)幀的格式、用途及發(fā)送時(shí)機都進(jìn)行了詳細的規定。下面我們來(lái)總結下在CAN通訊中會(huì )出現哪些錯誤。

　　位錯誤：發(fā)送節點(diǎn)在發(fā)送數據的同時(shí)也會(huì )對發(fā)出的比特流采樣回收，如果監測到總線(xiàn)電平與正在發(fā)送的電平不符，將會(huì )發(fā)生位錯誤(Bit Check Error);

　　位填充錯誤：為解決異步串行通訊中共有的缺點(diǎn)——各節點(diǎn)通訊時(shí)鐘不同步，CAN-bus采用了一種同步的方式，規定每隔5個(gè)位的時(shí)間長(cháng)度進(jìn)行一次同步，當傳輸信號連續5個(gè)位是相同的，就要插入一個(gè)點(diǎn)評相反的位(稱(chēng)為“填充位”)，如果電纜上傳輸的信號不滿(mǎn)足這一規則，則會(huì )出現填充位錯誤(Bit Stuff Error);

　　CRC錯誤：發(fā)送端發(fā)送的CRC值由發(fā)送器計算得出，接收器采用同樣的CRC算法，計算出接收端CRC值，若接收器計算的CRC值與接收到的CRC值不符，將會(huì )產(chǎn)生該類(lèi)錯誤(CRCError);

　　格式錯誤：當傳輸的數據幀格式與任何一種合法的幀格式不符時(shí)會(huì )發(fā)生該類(lèi)格式錯誤(Frame Check Error);

　　應答錯誤：如果在A(yíng)CK段發(fā)送節點(diǎn)沒(méi)有接收到接收節點(diǎn)發(fā)出的應答(顯性位)，將發(fā)生應答錯誤(Acknowledgment Error)，所以當單個(gè)節點(diǎn)發(fā)送數據幀時(shí)會(huì )發(fā)生該類(lèi)錯誤。

　　錯誤幀在總線(xiàn)信號傳輸中起著(zhù)信號燈的作用，接收和發(fā)送過(guò)程中如果檢測到通信出錯，便會(huì )發(fā)送錯誤幀，錯誤幀由錯誤標識符以及錯誤界定符構成。其中錯誤標識符分為兩種：“主動(dòng)錯誤”和“被動(dòng)錯誤”。

　　主動(dòng)錯誤狀態(tài)下，只要檢查到錯誤，它立即“主動(dòng)地”發(fā)出錯標識。所謂“出錯標識“，它本身就是一個(gè)“錯誤的位序列”(連續的6個(gè)顯性位，不滿(mǎn)足CAN協(xié)議的“最多5個(gè)連續的同性位”要求)，目的是“主動(dòng)地”告訴大家：即使你們沒(méi)有發(fā)現“剛才我已發(fā)現”的錯誤，現在我“以身作則”出錯啦!你們該看到這個(gè)錯誤了吧!

　　如果處于被動(dòng)狀態(tài)下，檢查到錯誤，它只能干瞪眼“被動(dòng)地”等別人(主動(dòng)報錯站點(diǎn))報錯，等待的時(shí)候它可不能去動(dòng)總線(xiàn)，直到識別出由主動(dòng)報錯站點(diǎn)發(fā)出的“錯誤的位序列”，它才松了一口氣：有人正式報錯了!然后他就可以去競爭總線(xiàn)，該干啥干啥。

　　為了避免某個(gè)設備因為自身原因(例如硬件損壞)導致無(wú)法正常收發(fā)數據而不斷地破壞數據幀，從而影響其他正常節點(diǎn)通訊，CAN-bus規范中規定每個(gè)CAN控制器都有一個(gè)發(fā)送錯誤計數器和一個(gè)接收計數器。根據計數值不同CAN節點(diǎn)會(huì )處于不同的設備狀態(tài)，狀態(tài)之間的轉換關(guān)系見(jiàn)下圖：

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