CAN-bus規(guī)范對(duì)各類幀的格式、用途及發(fā)送時(shí)機(jī)都進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。并實(shí)現(xiàn)在CAN控制器中自動(dòng)完成幀格式處理及校驗(yàn)等工作，一旦錯(cuò)誤被檢測，正在傳送的數(shù)據(jù)幀將會(huì)立即停止而待總線空閑時(shí)再次重發(fā)直至發(fā)送成功，該過程并不需要CPU的干涉除非錯(cuò)誤累計(jì)該發(fā)送器退隱（Bus off）。

 

CAN-bus的可靠性很高，但是在某些情況下還是發(fā)生錯(cuò)誤，為了使數(shù)據(jù)能夠在總線上可靠傳輸，CAN-bus規(guī)范對(duì)各類幀的格式、用途及發(fā)送時(shí)機(jī)都進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。下面我們來總結(jié)下在CAN通訊中會(huì)出現(xiàn)哪些錯(cuò)誤。

 

圖一

 

位錯(cuò)誤：發(fā)送節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)也會(huì)對(duì)發(fā)出的比特流采樣回收，如果監(jiān)測到總線電平與正在發(fā)送的電平不符，將會(huì)發(fā)生位錯(cuò)誤（Bit Check Error）；

 

位填充錯(cuò)誤：為解決異步串行通訊中共有的缺點(diǎn)——各節(jié)點(diǎn)通訊時(shí)鐘不同步，CAN-bus采用了一種同步的方式，規(guī)定每隔5個(gè)位的時(shí)間長度進(jìn)行一次同步，當(dāng)傳輸信號(hào)連續(xù)5個(gè)位是相同的，就要插入一個(gè)點(diǎn)評(píng)相反的位(稱為“填充位”)，如果電纜上傳輸?shù)男盘?hào)不滿足這一規(guī)則，則會(huì)出現(xiàn)填充位錯(cuò)誤（Bit Stuff Error）；

 

CRC錯(cuò)誤：發(fā)送端發(fā)送的CRC值由發(fā)送器計(jì)算得出，接收器采用同樣的CRC算法，計(jì)算出接收端CRC值，若接收器計(jì)算的CRC值與接收到的CRC值不符，將會(huì)產(chǎn)生該類錯(cuò)誤（CRC Error）；

 

格式錯(cuò)誤：當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀格式與任何一種合法的幀格式不符時(shí)會(huì)發(fā)生該類格式錯(cuò)誤（Frame Check Error）；

 

應(yīng)答錯(cuò)誤：如果在ACK段發(fā)送節(jié)點(diǎn)沒有接收到接收節(jié)點(diǎn)發(fā)出的應(yīng)答（顯性位），將發(fā)生應(yīng)答錯(cuò)誤（Acknowledgment Error），所以當(dāng)單個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)會(huì)發(fā)生該類錯(cuò)誤。

 

錯(cuò)誤幀在總線信號(hào)傳輸中起著信號(hào)燈的作用，接收和發(fā)送過程中如果檢測到通信出錯(cuò)，便會(huì)發(fā)送錯(cuò)誤幀，錯(cuò)誤幀由錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)符以及錯(cuò)誤界定符構(gòu)成。其中錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)符分為兩種：“主動(dòng)錯(cuò)誤”和“被動(dòng)錯(cuò)誤”。

 

主動(dòng)錯(cuò)誤狀態(tài)下，只要檢查到錯(cuò)誤，它立即“主動(dòng)地”發(fā)出錯(cuò)標(biāo)識(shí)。所謂“出錯(cuò)標(biāo)識(shí)“，它本身就是一個(gè)“錯(cuò)誤的位序列”（連續(xù)的6個(gè)顯性位，不滿足CAN協(xié)議的“最多5個(gè)連續(xù)的同性位”要求），目的是“主動(dòng)地”告訴大家：即使你們沒有發(fā)現(xiàn)“剛才我已發(fā)現(xiàn)”的錯(cuò)誤，現(xiàn)在我“以身作則”出錯(cuò)啦！你們?cè)摽吹竭@個(gè)錯(cuò)誤了吧！

 

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

 

為了避免某個(gè)設(shè)備因?yàn)樽陨碓颍ɡ缬布p壞）導(dǎo)致無法正常收發(fā)數(shù)據(jù)而不斷地破壞數(shù)據(jù)幀，從而影響其他正常節(jié)點(diǎn)通訊，CAN-bus規(guī)范中規(guī)定每個(gè)CAN控制器都有一個(gè)發(fā)送錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器和一個(gè)接收計(jì)數(shù)器。根據(jù)計(jì)數(shù)值不同CAN節(jié)點(diǎn)會(huì)處于不同的設(shè)備狀態(tài)，狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系見下圖：