節(jié)點(diǎn)無(wú)論是作為發(fā)送器的還是作為接收器均可在監(jiān)測(cè)報(bào)文期間檢測(cè)識(shí)別格式錯(cuò)誤。由于CAN通信嚴(yán)格按照CAN規(guī)范定義的幀格式進(jìn)行報(bào)文封裝傳輸,CAN控制器在監(jiān)測(cè)總線電平位時(shí)明確知道當(dāng)前位、后續(xù)位屬于幀格式中哪個(gè)位場(chǎng),以及屬于位場(chǎng)的第幾個(gè)位,當(dāng)接收到一個(gè)屬于幀格式固定形式的位時(shí),如果實(shí)際電平值與幀格式定義不一致,則檢測(cè)到一個(gè)格式錯(cuò)誤。
例外情況,對(duì)于接收器來(lái)說(shuō),幀結(jié)束最后的位被置于“不重要”狀態(tài),監(jiān)測(cè)到的幀結(jié)束最后一位期間的顯性位不被當(dāng)作幀錯(cuò)誤。
5、應(yīng)答錯(cuò)誤
應(yīng)答錯(cuò)誤是由作為發(fā)送器的節(jié)點(diǎn)檢測(cè)識(shí)別的。在發(fā)送報(bào)文時(shí),只要在發(fā)送應(yīng)答間隙(隱性)期間所監(jiān)測(cè)到的位不為“顯性”,則發(fā)送器會(huì)檢測(cè)到一個(gè)應(yīng)答錯(cuò)誤。
注:
1、上述5種錯(cuò)誤不會(huì)相互排斥,也就是說(shuō)CAN幀中的某個(gè)錯(cuò)誤有可能同屬一種以上的錯(cuò)誤類型。
2、如上所述,作為發(fā)送器或接收器的不同角色時(shí),直接能檢測(cè)到的錯(cuò)誤類型是不一樣的。
節(jié)點(diǎn)如何響應(yīng)錯(cuò)誤?
CAN規(guī)范中規(guī)定每個(gè)CAN控制器中實(shí)現(xiàn)一個(gè)發(fā)送錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器和一個(gè)接收錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器。根據(jù)計(jì)數(shù)值不同,節(jié)點(diǎn)會(huì)處于不同的節(jié)點(diǎn)狀態(tài),并根據(jù)計(jì)數(shù)值的變化進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換,狀態(tài)轉(zhuǎn)換如圖3所示。
圖3 節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)態(tài)轉(zhuǎn)換圖
當(dāng)CAN控制器檢測(cè)到總線錯(cuò)誤后通過(guò)發(fā)送錯(cuò)誤標(biāo)志指示錯(cuò)誤。對(duì)于“錯(cuò)誤主動(dòng)”的節(jié)點(diǎn),錯(cuò)誤標(biāo)志表現(xiàn)為“主動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志”,對(duì)于“錯(cuò)誤被動(dòng)”的節(jié)點(diǎn),錯(cuò)誤標(biāo)志表現(xiàn)為“被動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志”。
無(wú)論檢測(cè)到位錯(cuò)誤、填充錯(cuò)誤、幀格式錯(cuò)誤、還是應(yīng)答錯(cuò)誤,CAN控制器會(huì)在緊鄰的下一位發(fā)送錯(cuò)誤標(biāo)志。如果檢測(cè)到的錯(cuò)誤類型是CRC錯(cuò)誤,錯(cuò)誤標(biāo)志的發(fā)送開始于ACK定界符之后的位,即幀結(jié)尾。
綜上所述,CAN控制器對(duì)錯(cuò)誤的響應(yīng)可概括為:根據(jù)當(dāng)前的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)在位流序列相應(yīng)的位置用錯(cuò)誤標(biāo)志標(biāo)示錯(cuò)誤,并按照CAN規(guī)范更新錯(cuò)誤計(jì)數(shù)值,進(jìn)行節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換。并且是每成功監(jiān)測(cè)到一次錯(cuò)誤便進(jìn)行一次響應(yīng)。
注:
1、由于篇幅有限,關(guān)于錯(cuò)誤計(jì)數(shù)的詳細(xì)規(guī)則、節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換以及錯(cuò)誤幀格式等細(xì)節(jié)均不在本文進(jìn)行討論,請(qǐng)讀者查閱CAN協(xié)議規(guī)范。
2、上述分析可知道,錯(cuò)誤響應(yīng)的關(guān)鍵要素包括錯(cuò)誤標(biāo)志的類型和響應(yīng)的位置。
錯(cuò)誤管理機(jī)制的作用
錯(cuò)誤管理機(jī)制的作用主要體現(xiàn)在對(duì)錯(cuò)誤的響應(yīng)過(guò)程。
作為發(fā)送器發(fā)送錯(cuò)誤標(biāo)志時(shí),無(wú)論“主動(dòng)錯(cuò)誤”還是“被動(dòng)錯(cuò)誤”都必然包括6個(gè)連續(xù)同極性的位,使其他節(jié)點(diǎn)也識(shí)別到總線錯(cuò)誤,進(jìn)而使所有節(jié)點(diǎn)都能丟棄當(dāng)前出錯(cuò)的幀。
作為接收器發(fā)送錯(cuò)誤標(biāo)志時(shí),“主動(dòng)錯(cuò)誤”標(biāo)志使其他節(jié)點(diǎn)也識(shí)別到總線錯(cuò)誤從而使所有節(jié)點(diǎn)(包括作為發(fā)送器的節(jié)點(diǎn))都能丟棄當(dāng)前出錯(cuò)的幀;“被動(dòng)錯(cuò)誤”標(biāo)志不影響總線通信從而使其他節(jié)點(diǎn)都能成功接收當(dāng)前幀,處于“被動(dòng)錯(cuò)誤”狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)屬于“不可信”狀態(tài),其檢測(cè)到錯(cuò)誤僅是自己丟棄當(dāng)前幀,這也是錯(cuò)誤管理的靈活性所在,即錯(cuò)誤響應(yīng)并不是嚴(yán)格在任何情況下都使所有節(jié)點(diǎn)丟棄同一幀報(bào)文。
綜上所述,錯(cuò)誤管理機(jī)制可以使所有的節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收或丟棄總線的同一幀報(bào)文,又可以使作為接收器的被動(dòng)錯(cuò)誤狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)僅自己丟棄當(dāng)前報(bào)文而不影響其他節(jié)點(diǎn)。因此,錯(cuò)誤管理是實(shí)現(xiàn)CAN通信數(shù)據(jù)一致性的機(jī)制之一。
總結(jié)
CAN節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤管理功能是由CAN節(jié)點(diǎn)組成中的CAN控制器負(fù)責(zé)的,對(duì)錯(cuò)誤管理的工作過(guò)程可以從“錯(cuò)誤識(shí)別”和“錯(cuò)誤響應(yīng)”兩個(gè)方面進(jìn)行理解。錯(cuò)誤管理是實(shí)現(xiàn)CAN通信數(shù)據(jù)的一致性的機(jī)制之一。