在我們使用(yòng)CAN通(tōng)≠≈≤信的(de)時(shí)候，難免會(huì)因為(wèi)各種各樣的(de)情況遇到(d←εào)錯(cuò)誤幀，那(nà)到(dào)底什(πλ→shén)麽情況會(huì)導緻錯(cuò)誤幀呢(ne)？今天一(yī)起來(lá​'©•i)分(fēn)享一(yī)下(xià)。

      首先我們回憶一(yī)下(xià)哪些(ε xiē)情況會(huì)導緻錯(cuò)誤幀。

      1.CRC校(xiào)驗錯(cuò)誤。為(wèi)了(le)增加通(tōng)信的(de)準确性， 保證發送節點發出的(de>α)數(shù)據等于接收節點接收到(dào)的(de)數(shù)據，±‌¥" CAN數(shù)據幀中加入了(le)CRC校(xi γào)驗功能(néng)， 即發送節點對(duì)數(shù)據幀中起始段、 仲裁¶¶段、 控制(zhì)端和(hé)數(shù)據段中的(de)數(shù)據通(tōng)過某種算σα(suàn)法計(jì)算(suàn)得(de)到(dàΩπ&±o)一(yī)個(gè)CRC值， 并将該值填入CRC段中 （CRC段由15個(gσ€è)bit位的(de)數(shù)值段和♠>(hé)1個(gè)bit位的(de)界定符組成， CAN控‌ε制(zhì)器(qì)計(jì)算(suàn)的(de)C☆&φRC值就(jiù)存在前15個(gè)bit位的(de)數(shù)值段中）， 然後向總線上♥₩∏>(shàng)發送， 接收節點收到(dào)數(shù)據後，>↔™ 會(huì)對(duì)同樣數(shù)據段的(de)數(shù)據以同樣的(de)算(sΩαuàn)法進行(xíng)CRC計(jì)算(suàn)， 并将計(jì)算(suàn)結∏>果與數(shù)據幀中的(de)CRC值進行(xíng‍®λ↔)比對(duì)， 當接收節點計(jì)算(suàn)得(de)到(dào)的(de)CRΩ•C值與發送節點發送的(de)CRC值不(bù)一(yī)緻時(shí)會(huì)發生(shēnε‍g)CRC校(xiào)驗錯(cuò)誤，并由接收節點向總線發送CRC校(xiào)驗錯(cuò)☆<<§誤幀， 該功能(néng)由CAN控制(zhì)器(qπ♣ì)自(zì)動完成。

      2.格式錯(cuò)誤。如(rú)果總線上(shàng)傳輸的(de) ←數(shù)據幀格式與協議(yì)規定的(de)幀格式不(bù)符合， 就(jiù)會(huì)發生(shēng)格式錯(cuò)誤。比如(rú)， ε★→λ在數(shù)據幀和(hé)遠(yuǎn)程幀中的δ♥↔£(de)CRC段、 ACK段和(hé)幀結束¥→​段EOF， 存在1個(gè)bit位的(de)CRC界定符、 1個(gè)bit位的(de)σ♦×λACK界定符和(hé)7個(gè)bit位的(de)幀結束符， 它們均被定義為(wèi)隐性電($↓diàn)平， 如(rú)圖2所示， 若在這(zhè)些(xiē)位置上(shàng)出現(xiàβσ​n)顯性電(diàn)平， 則視(shì)為(wèi)£★≤一(yī)種格式錯(cuò)誤， 接收節點§σ‍和(hé)發送節點都(dōu)可(kě)能(néng)向總線發←×送該種類型錯(cuò)誤幀。

      3∞Ω¥.應答(dá)錯(cuò)誤。發送節點向總線發送數(shù)據幀時(sh≈'í)， 會(huì)在ACK段發送2個(gè)隐性位， 接收節點在收到(dào)CRC序‌™  列後， 如(rú)果接收過程沒有(yǒu)₩®出現(xiàn)錯(cuò)誤， 接收節點會(huì)在ACK段ש ∑的(de)第1位發出一(yī)個(gè)顯性電(diàn)平， 該顯性電(dα"≤¥iàn)平會(huì)覆蓋原來(lái)發送節點發出的(de)隐性電(diàn)∑≤♣平， 因此發送節點可(kě)以監測總線上(shàng)該位是(shì)否為(wèi)顯性位׶€來(lái)判斷該數(shù)據幀是(shì)否傳輸成功。如(rú)果發送節點在ACK段的α​>&(de)第1位沒有(yǒu)監測到(dào)接收節點發出的(de)顯性電(d¥™iàn)平，就(jiù)意味著(zhe)沒有(yǒu÷©&)任何節點接收到(dào)該幀， 此時(shí)将發生(shēngλ•®)應答(dá)錯(cuò)誤。即一(yī)個(gè)網絡中如(rú)果隻有(∑÷®yǒu)單個(gè)CAN節點， 單個(gè)節點的(de)CAN設備發送數(shù)據幀時↕​•(shí)将會(huì)發生(shēng)該錯(cuò)誤 （沒有(yǒu)接收♠©™→節點，不(bù)會(huì)有(yǒu)節點對(duì)數(s≤→₹↑hù)據幀産生(shēng)應 答(dá)） ， 并由發送節點向總線發出該錯(cu§€♣ò)誤幀。

      4.位發送錯(cuò)誤。發送節點向總線發送數(shù)據時(shí)， 同時(shí)也(y↕​ě)會(huì)監控發送的(de)數(sh₽​ ¶ù)據與總線上(shàng)實際數(shù)據是(☆π•shì)否一(yī)緻。如(rú)果發送節點在發送數(shù)據₩₹時(shí)發現(xiàn)總線電(diàn)平與正在發送的(de)信号電(diàn)平不(bù>γ​)符， 将發生(shēng)位發送錯(cuò)誤， 位發送錯(cuò)誤幀♦γ•$由發送節點向總線發出。

      5.位填充錯(cuò)誤。為(wèi)了(le)使收發節點保持同步以γ♦便接收節點正确接收信号， 接收節點需要(✘₹β£yào)在邊沿信号處進行(xíng)重新同步。為¥¶÷φ(wèi)了(le)避免總線上(shàng)長(cháng)時(shí✘♠∏≈)間(jiān)不(bù)出現(xiàn)邊沿×₽α信号， 協議(yì)規定發送節點的(de)數(shù)據鏈↕'♠£路(lù)層能(néng)夠發送的(de)連續相(xiγ"•àng)同位最大(dà)個(gè)數(shù)為(wèi)5， ≈♦ 若連續相(xiàng)同位個(gè)數(♣★₩​shù)達到(dào)5個(gè)， 需要(yà ₽o)在其後添加一(yī)個(gè)相(xiàng)反的(de)位， 使總線上(shàng)∏"信号電(diàn)平發生(shēng)翻轉， 從(cón∏♦∑g)而接收節點得(de)以進行(xíng)重新同步， 即位填充規則 （位填充區(‍ qū)域包含幀起始、 仲裁域、 控制(zhì)域、 數(shù)πβ據域和(hé)15位CRC， 不(bù)包含CRC界定符、 ACK段和(hé)EOF）≥€±。如(rú)果發送節點向總線上(shàng)傳輸信号時(shí)違反了(l®∑e)位填充規則， 接收節點檢測到(dào)連續6個(gè)極性相(xi‌'∏àng)同的(de)位序列時(shí)， 将發生(shēng)位填充≤≤☆ε錯(cuò)誤， 并向總線發送錯(cuò)誤幀。

      那(nà)有(yǒu)哪些(xiē)情況會(φ∏♠huì)導緻錯(cuò)誤幀呢(ne)？

      1. CA↕∞π←N總線過長(cháng)。CAN通(tōng)信距離(lí)與通(tōng)信速率緊密↕©₽γ相(xiàng)關，波特率越高(gāo)，CAN通(tōnα<©↕g)信距離(lí)越短(duǎn)，反之波特率越低(dī)， CAN∑±通(tōng)信距離(lí)越長(cháng)。當總線支線過長(cháng)時(•<>&shí)，線束的(de)阻抗和(hé)容抗會(huì)增大(dà)， 下(xià)降沿容易産生(shēng)彎曲現(xiàn)‍>₹象，容易導緻位寬度失調，從(cóng)而使接收節點接收數(shù)據錯(cuò)誤， 同時(αα≥ shí)向總線發出錯(cuò)誤幀。為(wèi)了(le)保證正常通(tōng)信，需© ×要(yào)減小(xiǎo)CAN終端電(diàn)阻，線束越長(cháng)，電(→δdiàn)阻值越小(xiǎo)，但(dàn)一(yī)般不(bù)小(xiǎo)于30Ω，否 ↓$則會(huì)使顯性位差值過小(xiǎo)，不(bù)滿足ISO 11898要(yào)求。

      2.總線電(diàn)容過大(dà)∑≈¥。CAN收發器(qì)為(wèi)了(le)實現¥♠×‌(xiàn)CAN的(de)仲裁與錯(cuò)誤處理(lǐ)， 采用(y'₹♦♥òng)單向驅動結構， 即CAN波形的(de)上(shàng)升沿有(yǒu)驅動， 而下 ‍λ♦(xià)降沿是(shì)通(tōng)過整條總線與終端電(diàn)阻放★'(fàng)電(diàn)産生(shēng)的(de)， 所以終端電(diàn)阻的(de)第一>>₩'(yī)作(zuò)用(yòng)是(shì)放(fàng)電(diàn)。因此， CAN節點"™及CAN線束的(de)電(diàn)容會× '¶(huì)影(yǐng)響整個(gè)網絡的(de)電(diàn)容， 電(diàn ‍)容越大(dà)， 下(xià)降邊沿越緩， 導緻接收節點發生(shēn★≠£g)位采樣錯(cuò)誤， 從(cóng)而導緻錯(cuò)誤幀的(de)産生(α✔shēng)。一(yī)般需要(yào)保證CAN線電(diàn)容在40~7 ±'<0pF/m範圍內(nèi)。

      3.波特率配置錯(cuò)誤。為(wèi)了(le)使接收方能(néng)夠正确地(dì)解÷★λ€析數(shù)據， 通(tōng)信雙方需要(yào)提前約定波特率。軟 件(jiàn) ♦≤> 中可(kě)以直接配置相(xiàng)應的(de)寄存器(qì)即可(kě)±©配置波特率， 例如(rú)， 當整車(chē)波特率為(wèi)500kB時(←♠∑shí) ，此時(shí)位時(shí)間(jiān)為(wèi)2us， 那(< ₽₽nà)麽發送方就(jiù)可(kě)以按照(zh±£•∏ào)2us的(de)位時(shí)間(jiān)發送數 β(shù)據， 接收方每隔2us對(duì)數(shù)據進<"≥₹行(xíng)采樣。因此， 如(rú)果同一(yī≤ )CAN網絡中不(bù)同節點配置的(de)波特率不(bù)一™π≥(yī)緻， 總線會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤幀，€β  收發節點是(shì)無法正常通(tōng)信的(de)。

      4.采樣點設置錯(cuò)誤。采樣點是(shì)CAN控制(zhì)器(qì)讀(dú)取α§∞¶總線電(diàn)平并解釋各個(gè)比特位邏輯值的(de)時(shí)間(jiān)點。¥☆•由于CAN報(bào)文(wén)的(de)一(yī)個(gπ∑è)位時(shí)間(jiān)由若幹個(gè)Tq組成 （CAN控制(zhì)器(qì)的‌≥(de)最小(xiǎo)時(shí)間(•<→↔jiān)周期稱作(zuò)時(shí)間(jiān)份額Tq， 它是(shìε<♠←)通(tōng)過對(duì)芯片晶振周期↑£進行(xíng)分(fēn)頻(pín)而得(₩σ<de)來(lái)的(de)），通(tōng)常✘÷¥ε為(wèi)8~25個(gè)，同時(shí)根據功能(néng)分(Ω↔$₽fēn)為(wèi)4個(gè)階段：同步段、 傳播段、 相(xiàng)位緩沖> ✘段1和(hé)相(xiàng)位緩沖段2。采☆€©樣點即為(wèi)在某位時(shí)間(jiān)內(nèi)讀(dú)取€™©總線電(diàn)平的(de)時(shí)刻， 如(rú)圖6所示。采樣時(s×≥→hí)刻的(de)設置通(tōng)過配置寄存器(qì)決定， 對(φλ‍duì)于同一(yī)CAN整車(chē)網絡， 各個(gè)節點應該盡★®量使用(yòng)相(xiàng)同的(de£↑•₹)采樣點位置， 否則容易出現(xiàn)采樣錯(cuò)誤， 進而使整個(gè)網絡的(¶ ‍de)通(tōng)信出現(xiàn)故障。

      5.收發報(bào)文(wén)報(bào)文(wé"$≠§n)ID沖突。ID是(shì)數(shù)據幀中仲裁段的(de)組成部分(fēn)， ID的$₩§↕(de)大(dà)小(xiǎo)決定了(le)總線上(shàng)節點沖突時(shí)各節點發送→ 順序， 整車(chē)上(shàng)通(tōng)信的(de)報(bào)文(wén)數(sσ∞hù)量級在幾十甚至上(shàng)百， 如(rú)果這(zhè)些(xiē)報(bào• )文(wén)的(de)ID重複， 總線上(shàng)會(huì)出現(xiàn)錯δ​(cuò)誤幀。

      6.總線幹擾 ↕過大(dà)問(wèn)題。其新能(néng)源電(diàn)動汽車(chē)和(hé)發電(diàn)機(jī)組≠λ₽>等存在變頻(pín)器(qì)、 逆變器(qì)、 ε≤電(diàn)機(jī)驅動、繼電(diàn)器(q   ¥ì)、 電(diàn)磁閥等電(diàn)流劇(jù)÷₹®±烈變化(huà)的(de)線纜或設備， CAN整車(chē)通(tōng)信信号受到(dàoα♦)的(de)電(diàn)磁幹擾尤為(wèi)顯著。為(wèi)此Ω> 整車(chē)上(shàng)往往采用(yòng)提高(gāo)CAN雙絞程度、 加單雙屏蔽₹¥層、 使用(yòng)CAN隔離(lí)模塊、弱電(diàn)遠(yuǎn)離(lí)強電§★ε€(diàn)優化(huà)布線等方式以提高(gāo)整車(chē)CAN通↔&σ(tōng)信抗幹擾能(néng)力。此外(wài)，使用(yòng)低(dī)阻抗、 ↕<低(dī)容抗的(de)CAN線也(yě)可(kě)以提‌÷₹✘高(gāo)信号品質， 提高(gāo)抗幹擾能(néng)力。₽∏

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