CAN總線中主動錯誤和被動錯誤的通俗解釋

1. 主動報錯站點

只要檢查到錯誤，它立即“主動地”發(fā)出錯標識。所謂“出錯標識“，它本身就是一個“錯誤的位序列”（連續(xù)的6個顯性位，不滿足CAN協(xié)議的“最多5個連續(xù)的同性位”要求），目的是“主動地”告訴大家：即使你們沒有發(fā)現(xiàn)“剛才我已發(fā)現(xiàn)”的錯誤，現(xiàn)在我“以身作則”出錯啦！你們該看到這個錯誤了吧！

2. 被動報錯站點

如果檢查到錯誤，它只能干瞪眼“被動地”等別人（主動報錯站點）報錯，等待的時候它可不能去動總線，直到識別出由主動報錯站點發(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，該干啥干啥。

3. 出錯標識本身沒有什么優(yōu)先級的問題。

4. 對于通過競爭得到總線使用權(quán)的發(fā)送站點來說，它在一邊發(fā)一邊聽，有可能出現(xiàn)以下幾種情況：

（a） 它自己就發(fā)現(xiàn)錯誤，它就干脆嘩啦嘩啦，亂發(fā)一氣（連續(xù)的發(fā)六個同性位）。就象你小時候在幼兒園練習寫字，寫錯一個筆畫你自己就不耐煩了，在紙上嘩啦嘩啦亂畫一氣。目的就是告訴別人（別的站點）：出錯了！

（b） 它自己沒有發(fā)現(xiàn)錯誤，但作為主動報錯的接收站點發(fā)現(xiàn)了錯誤（比如因為線路長，干擾大引起的錯誤），這個發(fā)現(xiàn)錯誤的站點就會立即嘩啦嘩啦往總線上亂發(fā)一氣（連續(xù)的發(fā)六個顯性位），就象你小時候在幼兒園練習寫字，寫錯一個筆畫你自己沒發(fā)現(xiàn)，可老師（主動報錯站點）發(fā)現(xiàn)了就不耐煩了，在你的紙上嘩啦嘩啦亂畫一氣。目的就是告訴你自己以及告訴別人（發(fā)送站點和別的站點）：出錯了！

（c） 它自己沒有發(fā)現(xiàn)錯誤，但作為被動報錯的接收站點發(fā)現(xiàn)了錯誤（比如因為線路長，干擾大引起的錯誤），這個發(fā)現(xiàn)錯誤的站點只能慢慢的等待，等待別的主動報錯站點報錯。如果別的主動報錯站點沒發(fā)現(xiàn)錯誤，那就繼續(xù)等，一直等到該發(fā)ACK的時候不給發(fā)送站發(fā)這個顯性的ACK信號，當然了其他站點可能會發(fā)這個ACK，那說明其他站點沒有發(fā)生錯誤，沒辦法，別人能通信，你不能！然后積攢到一定的時候，你就脫離總線吧！再繼續(xù)等待一段時間，脫胎換骨，重新回到總線上（這個時候錯誤記錄都清0了，你肯定是主動報錯站了）。就象你小時候在幼兒園練習寫字，寫錯一個筆畫你自己沒發(fā)現(xiàn)，但被別的同學（被動報錯站點）發(fā)現(xiàn)了，但他不能說，嘿嘿（亂說話，老師要打屁股的），他就只能等，等老師來發(fā)現(xiàn)你的錯誤（等待主動報錯站點報錯），或者老師沒眼力，那就等到收作業(yè)的時候，不收你的（不發(fā)ACK），不過老師可能主動來收的（給你發(fā)ACK），那你可沒辦法，繼續(xù)等吧，等到你也當老師了（脫胎換骨了）...

devicenet協(xié)議中關(guān)于CAN 的出錯管理的規(guī)范

一、錯誤類型

CAN 提供了檢測下列錯誤類型的機制：

l. 位錯誤

當發(fā)送器將自己發(fā)送的電平與總線上的電平相比較，發(fā)現(xiàn)兩者不相等時產(chǎn)生。隱性位傳輸時， 顯形位的檢測在仲裁區(qū), ACK 時間段或被動故障標志傳輸期間不會導致位錯誤。

2. 應(yīng)答錯誤

當發(fā)送器確定信息沒有得到應(yīng)答時發(fā)生。在數(shù)據(jù)幀及遠程幀之間存在一個應(yīng)答時間段。該時間段內(nèi)，所有接收的節(jié)點，無論是否是預(yù)定的接收者都必須對接收的信息作出應(yīng)答。

3. 填充錯誤

當節(jié)點檢測到 6 個相同電平值的連續(xù)位時發(fā)生。在正常工作情況下，當發(fā)送器檢測到它已經(jīng)發(fā)送了 5 個數(shù)值相同的連續(xù)位時，那么它將在第六位上插入一個取反值（稱之為位填充）。所有接收器在 CRC （循環(huán)冗余檢查）計算之前將除去填充位。 這樣，當節(jié)點檢測到 6 個連續(xù)的具有相同值的位時，即產(chǎn)生一個填充位錯誤。

4. CRC 錯誤

當 CRC （循環(huán)冗余檢查）值與發(fā)送器生成值不匹配時發(fā)生。每一幀包含一個由發(fā)送器初始化的循環(huán)冗余檢查 （CRC） 域。接收器計算出 CRC值，并與發(fā)送器產(chǎn)生的值相比較。如果兩個值不相等，即產(chǎn)生 CRC 錯誤。

5. 格式錯誤

當在一必須發(fā)送預(yù)定值的區(qū)內(nèi)檢測到非法位時發(fā)生。確定的預(yù)定義的位值必須在 CAN 幀內(nèi)的一個確定點發(fā)送，如果在這些區(qū)域中的一個內(nèi)檢測到非法位值，即產(chǎn)生格式錯誤。

二、節(jié)點錯誤狀態(tài)

為了盡量減小網(wǎng)絡(luò)上故障節(jié)點的負面影響，進而提供故障界定， CAN 定義了一個故障界定狀態(tài)機制。一個節(jié)點可能處于下列三種錯誤狀態(tài)之一：

1. 錯誤主動（Error Active）

當一個錯誤主動節(jié)點檢測到錯誤時，它將發(fā)送一個錯誤主動幀，該幀由 6 個連續(xù)的顯性位組成。這一發(fā)送將覆蓋其他任何同時生成的發(fā)送，并導致其他所有節(jié)點都檢測到一個填充錯誤，并依次放棄當前幀。

當處于錯誤主動狀態(tài)的節(jié)點檢測到一個發(fā)送問題時，它將發(fā)出一個活動錯誤幀，以避免所有其他節(jié)點接收信息包。無論檢測到錯誤的節(jié)點是否要接收這個數(shù)據(jù)都要執(zhí)行這個過程。

2. 錯誤被動 (Error Passive)

當一個錯誤被動節(jié)點檢測到錯誤時，它將發(fā)出一個錯誤被動幀。該幀由 6 個連續(xù)的隱性位組成，這個幀可能會被同時出現(xiàn)的其他發(fā)送所覆蓋，如果其它站點沒有檢測到這一錯誤將不會引起丟棄當前幀。

3. 離線 (Bus Off)

處于離線狀態(tài)下的節(jié)點不允許對總線有任何影響它在邏輯上與網(wǎng)絡(luò)斷開。

故障界定狀態(tài)機制中所含過程簡述如下：

1. 節(jié)點保持對發(fā)送和接收錯誤計數(shù)器的跟蹤；
2. 節(jié)點在開始錯誤主動狀態(tài)時錯誤計數(shù)器的值等于0。該狀態(tài)下的節(jié)點假設(shè)所有檢測到的錯誤非該節(jié)點所為；

3. 錯誤類型以及檢出錯誤的結(jié)點被賦予不同的計數(shù)值，這些計數(shù)值將根據(jù)是發(fā)送還是接收錯誤進行累加。有效的接收及發(fā)送使這些計數(shù)器遞減，直至最小值0；

4. 當這些計數(shù)器中的任何一個超出 CAN 定義的閾值時，該節(jié)點進入錯誤被動狀態(tài)。在此狀態(tài)下該節(jié)點將被認為是導致錯誤的原因；

5. 當發(fā)送錯誤計數(shù)值超出 CAN 定義的另一個閾值時，節(jié)點進入離線狀態(tài)。本規(guī)范定義了從離線到錯誤主動之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)換機制；

6. 當錯誤被動的節(jié)點的發(fā)送及接收錯誤計數(shù)器值都減小至CAN 定義的閾值以下時，節(jié)點重新進入錯誤主動狀態(tài)。