詳解CAN總線：CAN總線故障界定與管理

CAN總線故障界定的目標是實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)即使在節(jié)點發(fā)生故障的情況下也能維持很高的可用性。

因此故障界定策略必須證明在以下2個方面是可靠的：

• 區(qū)分短期故障和永久性故障；

• 找到并斷開故障節(jié)點。

故障界定策略是每個節(jié)點都配備有一個發(fā)送錯誤接收器及一個接收錯誤接收器，前者記錄發(fā)送幀期間發(fā)生的錯誤數(shù)目，后者則記錄接收幀期間發(fā)生的錯誤數(shù)目。

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錯誤狀態(tài)的種類

對故障界定而言，CAN節(jié)點根據(jù)錯誤計數(shù)結(jié)果的不同，可以處于下列3種狀態(tài)之：主動錯誤狀態(tài)、被動錯誤狀態(tài)和總線關(guān)閉態(tài)。

1、主動錯誤狀態(tài)

主動錯誤狀態(tài)是可以正常參加總線通信的狀態(tài)。處于主動錯誤狀態(tài)的單元檢測出錯誤時，輸出主動錯誤標志。

2、被動錯誤狀態(tài)

被動錯誤狀態(tài)是易引起錯誤的狀態(tài)。

處于被動錯誤狀態(tài)的單元雖能參加總線通信，但為不妨礙其它單元通信，接收時不能積極地發(fā)送錯誤通知。

處于被動錯誤狀態(tài)的單元即使檢測出錯誤，而其它處于主動錯誤狀態(tài)的單元如果沒發(fā)現(xiàn)錯誤，整個總線也被認為是沒有錯誤的。

處于被動錯誤狀態(tài)的單元檢測出錯誤時，輸出被動錯誤標志。

另外，處于被動錯誤狀態(tài)的單元在發(fā)送結(jié)束后不能馬上再次開始發(fā)送。在開始下次發(fā)送前，在間隔幀期間內(nèi)必須插入“延遲傳送”(8 個位的隱性位)。

3、總線關(guān)閉態(tài)

總線關(guān)閉態(tài)是不能參加總線上通信的狀態(tài)。信息的接收和發(fā)送均被禁止。

這些狀態(tài)依靠發(fā)送錯誤計數(shù)和接收錯誤計數(shù)來管理，根據(jù)計數(shù)值決定進入何種狀態(tài)。錯誤狀態(tài)和計數(shù)值的關(guān)系如下表和圖所示：

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故障界定規(guī)則

發(fā)送錯誤計數(shù)值和接收錯誤計數(shù)值根據(jù)一定的條件發(fā)生變化。錯誤計數(shù)器在錯誤標志的第一個位出現(xiàn)的時間點上開始計數(shù)。一次數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送可能同時滿足多個條件。

錯誤計數(shù)值的變動條件如下表所示：