CAN總線分析儀waveBPS+Pico產品詳解

1、CAN總線分析儀waveBPS+Pico 在具體的工作中,某些工程師可能需要了解物理層信號的運行情況，但一般的CAN，LIN或FlexRay等 上層軟件分析工具都不能提供足夠的關于物理層運行狀態(tài)的信息。 基于此種情況，英特佩斯推出了產品WaveBPS,一種用于采集和分析FlexRay, CAN UART(J1708,K-Line, SCI, GM CGI), J1850, SPI, I2C 或LIN總線物理層波形的高級分析工具。除了一般的監(jiān)控功能外，WaveBPS可以快速捕捉偶然的或間歇性的錯誤，如：跟蹤由于突發(fā)事件引起的CAN錯誤幀或檢查LIN工具在軟件運行時是否存在timing錯誤。 優(yōu)點

2、* 攜帶方便，接入設備或車載簡單 * 自動測量功能可以快速發(fā)現(xiàn)節(jié)點正在發(fā)生的總線協(xié) 議錯誤，可以為您節(jié)省時間和提高工作效率 * 自動測量ECU的物理性能以提高生產效率 * 提供觀察ECU間報文交互的便捷方式，幫助提高對協(xié) 議的認識 * 節(jié)省檢查周期性報文錯誤的時間 * 可以設置微秒級精度的基于腳本的觸發(fā)模式 * 節(jié)省搜尋協(xié)議物理層數(shù)據(jù)錯誤的時間 * 可以快速學習協(xié)議的實現(xiàn)細節(jié)以最大化工作效率 規(guī)格* TCP/IP 服務器Text API提供Windows客戶端和Vehicle Spy Function Blocks之間的遠程控制應用 * 開放的DLL導入機制允許從任何數(shù)據(jù)源導入波形 * 可以導

3、出整個或部分模擬波形，并以二進制或CSV文件格式保存 * 可以導出被Vehicle Spy 緩存區(qū)支持的數(shù)據(jù)格式 * 可以在軟件中修改波形以創(chuàng)建錯誤，并使用任意的波形發(fā)生器進行錯誤測試 * 導入或導出WaveBPS XML配置文件 * 節(jié)點分析可以為所有的網絡節(jié)點準備統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)以用于解碼器和自動測量 * 采集模式包括單，多和過濾采集 * 自動采集模式實時保存與過濾條件相匹配的數(shù)據(jù) * 回放波形文件時可以使用過濾功能 * 指針模式允許測量: 秒時間差, 位時間差，電壓差，絕對電壓，總線利用率 * 高效的指針可以靈活控制以測量長時間波形 * 基于位速率或可編程事件速率的波形自動滾動顯示 * 基于

4、任何自動測量的搜索，瀏覽，過濾功能 * 強大的外部旋鈕鼠標操作波形的功能 * 與其它WaveBPS用戶分享經過加密的波形 硬件支持* 支持 PicoScope 5000 系列示波器，具有可編程的采樣率和采集深度，示波器探頭，觸發(fā)，CAN錯誤幀觸發(fā)，外部觸發(fā)模式和預置觸發(fā) * 支持 neoVI FIRE 和 ValueCAN3設置高層協(xié)議觸發(fā) * 支持 3D 6軸旋鈕解碼規(guī)格* 所有的自動測量都包含波形被采集的時刻，點擊拖動可以縮放測量時間刻度 * 自動測量各種事件: 起始時間，時間寬度，幀間間隔，錯誤次數(shù)統(tǒng)計，警告次 數(shù)統(tǒng)計，報文ID，節(jié)點名 * Vehicle Spy 數(shù)據(jù)庫支持，包括：UE

5、F, DBC, LDF,FIBEX等 * 用戶指定波特率和判決門限 * Decoder Templates 窗口支持用戶對各種解碼器進行自定義操作和命名 * 支持多通道的數(shù)學運算，如：A-B, A+B CAN解碼器* 自動測量每條報文: 遠程發(fā)送請求, CAN ID擴展位，保留位0， 保留位1， 單線CAN高電壓喚醒報文，單線CAN高電壓應答位，單線 CAN高速模式比特率， CAN 擴展幀遠程請求，報文長度，CRC分隔符，應答位，應答位分隔符，CRC， 填充位統(tǒng)計，CAN數(shù)據(jù)段，CAN比特率誤差，最小幀電壓，最大幀電壓，CAN應答時間，CAN應答位寬度，數(shù)據(jù)段和報文長度時間比 * 每條報文的E

6、rror & Warning 偵測: SRR = 0 Error, RB0 = 1 Error, DLC > 8 Error, Invalid CRC Error, CRC Del = 0 Form Error, Ack Error, ACK Del = 0 Form Error, EOF = 0 Form Error, IFS = 0 Form Error, RB1 = 1 Error, RB0 = 1 Error, 比特誤差Error, 高電壓喚醒應答位警告, 幀局部解碼警告，錯誤幀 * 自動測量整個波形: 幀計數(shù), 錯誤技數(shù), 空閑總線平均電壓，幀最大電壓，幀 最小電壓，總

7、線負載率 * GMW3110 單線 CAN 高速模式跳變解碼 * 單線CAN 高電壓門限設置 * 用戶可設置比特誤差和采樣點 * 確保按照 GMW14241 - GMLAN 測試標準測量比特誤差 LIN解碼器* 自動測量每條報文: 遠程發(fā)送請求, CAN ID擴展位，保留位0， 保留位1， 單線CAN高電壓喚醒報文，單線CAN高電壓應答位，單線 CAN高速模式比特率， CAN 擴展幀遠程請求，報文長度，CRC分隔符，應答位，應答位分隔符，CRC， 填充位統(tǒng)計，CAN數(shù)據(jù)段，CAN比特率誤差，最小幀電壓，最大幀電壓，CAN 應答時間，CAN應答位寬度，數(shù)據(jù)段和報文長度時間比 * 每條報文的Err

8、or & Warning 偵測: SRR = 0 Error, RB0 = 1 Error, DLC > 8 Error, Invalid CRC Error, CRC Del = 0 Form Error, Ack Error, ACK Del = 0 Form Error, EOF = 0 Form Error, IFS = 0 Form Error, RB1 = 1 Error, RB0 = 1 Error, 比特誤差Error, 高電壓喚醒應答位警告, 幀局部解碼警告，錯誤幀 * 自動測量整個波形: 幀計數(shù), 錯誤技數(shù), 空閑總線平均電壓，幀最大電壓，幀 最小電壓，總線負

9、載率 * GMW3110 單線 CAN 高速模式跳變解碼 * 單線CAN 高電壓門限設置 * 用戶可設置比特誤差和采樣點 * 確保按照 GMW14241 - GMLAN 測試標準測量比特誤差 FlexRay解碼器* 自動測量每條報文: 保留位, 負載段前言指示，零幀指示，同步幀指示，起始幀指示， FlexRay 通道，頭部CRC，周期計數(shù)，CRC， FlexRay幀間間隔長度，動態(tài)幀，數(shù)據(jù)長度，數(shù)據(jù)段 * 每條報文的Error & Warning偵測: 頭部CRC錯誤, CRC錯誤,幀局部解碼警告 * 自動測量整個波形: 幀計數(shù), 錯誤計數(shù) * A-B通道自動選擇或自設定通道檢測CAN

10、總線基本概念CAN 是Controller Area Network 的縮寫（以下稱為CAN），是ISO國際標準化的串行通信協(xié)議。在當前的汽車產業(yè)中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應“減少線束的數(shù)量”、“通過多個LAN，進行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要，1986 年德國電氣商博世公司開發(fā)出面向汽車的CAN 通信協(xié)議。此后，CAN 通過ISO11898 及ISO11519 進行了標準化，現(xiàn)在在歐洲已是汽車網絡的標準協(xié)議。 現(xiàn)在，C

11、AN 的高性能和可靠性已被認同，并被廣泛地應用于工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設備、工業(yè)設備等方面?，F(xiàn)場總線是當今自動化領域技術發(fā)展的熱點之一，被譽為自動化領域的計算機局域網。它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實現(xiàn)各節(jié)點之間實時、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強有力的技術支持。 CAN總線優(yōu)勢CAN屬于現(xiàn)場總線的范疇，它是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡。較之目前許多RS-485基于R線構建的分布式控制系統(tǒng)而言，基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)在以下方面具有明顯的優(yōu)越性： 網絡各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強首先，CAN控制器工作于多種方式，網絡中的各節(jié)點都可根據(jù)總線訪問優(yōu)先權（取決于報文標識符）采用無損結構的逐

12、位仲裁的方式競爭向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼，而代之以對通信數(shù)據(jù)進行編碼，這可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數(shù)據(jù)，這些特點使得CAN總線構成的網絡各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強，并且容易構成冗余結構，提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。而利用RS-485只能構成主從式結構系統(tǒng)，通信方式也只能以主站輪詢的方式進行，系統(tǒng)的實時性、可靠性較差； 縮短了開發(fā)周期CAN總線通過CAN收發(fā)器接口芯片82C250的兩個輸出端CANH和CANL與物理總線相連，而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài)，CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證不會在出現(xiàn)在RS-485網絡中的現(xiàn)象，即當系統(tǒng)有錯誤，出現(xiàn)多

13、節(jié)點同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時，導致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點的操作不受影響，從而保證不會出現(xiàn)象在網絡中，因個別節(jié)點出現(xiàn)問題，使得總線處于“死鎖”狀態(tài)。而且，CAN具有的完善的通信協(xié)議可由CAN控制器芯片及其接口芯片來實現(xiàn)，從而大大降低系統(tǒng)開發(fā)難度，縮短了開發(fā)周期，這些是僅有電氣協(xié)議的RS-485所無法比擬的。 已形成國際標準的現(xiàn)場總線另外，與其它現(xiàn)場總線比較而言，CAN總線是具有通信速率高、容易實現(xiàn)、且性價比高等諸多特點的一種已形成國際標準的現(xiàn)場總線。這些也是目前 CAN總線應用于眾多領域，具有強勁的市場競爭力的重

14、要原因。 最有前途的現(xiàn)場總線之一CAN 即控制器局域網絡，屬于工業(yè)現(xiàn)場總線的范疇。與一般的通信總線相比,CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性。由于其良好的性能及獨特的設計，CAN總線越來越受到人們的重視。它在汽車領域上的應用是最廣泛的，世界上一些著名的汽車制造廠商，如BENZ（奔馳）、BMW（寶馬）、PORSCHE（保時捷）、ROLLS-ROYCE（勞斯萊斯）和JAGUAR（美洲豹）等都采用了CAN總線來實現(xiàn)汽車內部控制系統(tǒng)與各檢測和執(zhí)行機構間的數(shù)據(jù)通信。同時，由于CAN總線本身的特點，其應用范圍目前已不再局限于汽車行業(yè)，而向自動控制、航空航天、航海、過程工業(yè)、機械工業(yè)、紡織機

15、械、農用機械、機器人、數(shù)控機床、醫(yī)療器械及傳感器等領域發(fā)展。CAN已經形成國際標準，并已被公認為幾種最有前途的現(xiàn)場總線之一。其典型的應用協(xié)議有：SAE J1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。 產生與發(fā)展控制器局部網（CANCONTROLLER AREA NETWORK）是BOSCH公司為現(xiàn)代汽車應用領先推出的一種多主機局部網，由于其高性能、高可靠性、實時性等優(yōu)點現(xiàn)已廣泛應用于工業(yè)自動化、多種控制設備、交通工具、醫(yī)療儀器以及建筑、環(huán)境控制等眾多部門?？刂破骶植烤W將在中國迅速普及推廣。 隨著計算機硬件、軟件技術及集成電路技

16、術的迅速發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)已成為計算機技術應用領域中最具活力的一個分支，并取得了巨大進步。由于對系統(tǒng)可靠性和靈活性的高要求，工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展主要表現(xiàn)為：控制面向多元化，系統(tǒng)面向分散化，即負載分散、功能分散、危險分散和地域分散。 分散式工業(yè)控制系統(tǒng)就是為適應這種需要而發(fā)展起來的。這類系統(tǒng)是以微型機為核心，將 5C技術-COMPUTER（計算機技術）、CONTROL（自動控制技術）、COMMUNICATION（通信技術）、CRT（顯示技術）和 CHANGE（轉換技術）緊密結合的產物。它在適應范圍、可擴展性、可維護性以及抗故障能力等方面，較之分散型儀表控制系統(tǒng)和集中型計算機控制系統(tǒng)都具有明顯的優(yōu)越

17、性。 典型的分散式控制系統(tǒng)由現(xiàn)場設備、接口與計算設備以及通信設備組成。現(xiàn)場總線（FIELDBUS）能同時滿足過程控制和制造業(yè)自動化的需要，因而現(xiàn)場總線已成為工業(yè)數(shù)據(jù)總線領域中最為活躍的一個領域?，F(xiàn)場總線的研究與應用已成為工業(yè)數(shù)據(jù)總線領域的熱點。盡管目前對現(xiàn)場總線的研究尚未能提出一個完善的標準，但現(xiàn)場總線的高性能價格必將吸引眾多工業(yè)控制系統(tǒng)采用。同時，正由于現(xiàn)場總線的標準尚未統(tǒng)一，也使得現(xiàn)場總線的應用得以不拘一格地發(fā)揮，并將為現(xiàn)場總線的完善提供更加豐富的依據(jù)?？刂破骶植烤W CAN（CONTROLLER AERANETWORK）正是在這種背景下應運而生的。 由于CAN為愈來愈多不同領域采用和推廣，

18、導致要求各種應用領域通信報文的標準化。為此，1991年 9月 PHILIPS SEMICONDUCTORS制訂并發(fā)布了 CAN技術規(guī)范（VERSION 2.0）。該技術規(guī)范包括A和B兩部分。2.0A給出了曾在CAN技術規(guī)范版本1.2中定義的CAN報文格式，能提供11位地址；而2.0B給出了標準的和擴展的兩種報文格式，提供29位地址。此后，1993年11月ISO正式頒布了道路交通運載工具-數(shù)字信息交換-高速通信控制器局部網（CAN）國際標準（ISO11898），為控制器局部網標準化、規(guī)范化推廣鋪平了道路。 CAN總線特點CAN總線是德國BOSCH公司從80年代初為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測試儀

19、器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是一種多主總線，通信介質可以是雙絞線、同軸電纜或光導纖維。通信速率可達1MBPS。 完成對通信數(shù)據(jù)的成幀處理CAN總線通信接口中集成了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余檢驗、優(yōu)先級判別等項工作。 使網絡內的節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制CAN協(xié)議的一個最大特點是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對通信數(shù)據(jù)塊進行編碼。采用這種方法的優(yōu)點可使網絡內的節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制，數(shù)據(jù)塊的標識碼可由11位或29位二進制數(shù)組成，因此可以定義2或2個以上不同的數(shù)據(jù)塊，這種按數(shù)據(jù)塊編碼的方式，還可使不同的節(jié)點

20、同時接收到相同的數(shù)據(jù)，這一點在分布式控制系統(tǒng)中非常有用。數(shù)據(jù)段長度最多為8個字節(jié)，可滿足通常工業(yè)領域中控制命令、工作狀態(tài)及測試數(shù)據(jù)的一般要求。同時，8個字節(jié)不會占用總線時間過長，從而保證了通信的實時性。CAN協(xié)議采用CRC檢驗并可提供相應的錯誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性。CAN卓越的特性、極高的可靠性和獨特的設計，特別適合工業(yè)過程監(jiān)控設備的互連，因此，越來越受到工業(yè)界的重視，并已公認為最有前途的現(xiàn)場總線之一。 可在各節(jié)點之間實現(xiàn)自由通信CAN總線采用了多主競爭式總線結構，具有多主站運行和分散仲裁的串行總線以及廣播通信的特點。CAN總線上任意節(jié)點可在任意時刻主動地向網絡上其它節(jié)點發(fā)送信息而

21、不分主次，因此可在各節(jié)點之間實現(xiàn)自由通信。CAN總線協(xié)議已被國際標準化組織認證，技術比較成熟，控制的芯片已經商品化，性價比高，特別適用于分布式測控系統(tǒng)之間的數(shù)通訊。CAN總線插卡可以任意插在PC AT XT兼容機上，方便地構成分布式監(jiān)控系統(tǒng)。 結構簡單只有2根線與外部相連，并且內部集成了錯誤探測和管理模塊。 CAN總線技術介紹位仲裁要對數(shù)據(jù)進行實時處理，就必須將數(shù)據(jù)快速傳送，這就要求數(shù)據(jù)的物理傳輸通路有較高的速度。在幾個站同時需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，要求快速地進行總線分配。實時處理通過網絡交換的緊急數(shù)據(jù)有較大的不同。一個快速變化的物理量，如汽車引擎負載，將比類似汽車引擎溫度這樣相對變化較慢的物理量更頻

22、繁地傳送數(shù)據(jù)并要求更短的延時。 CAN總線以報文為單位進行數(shù)據(jù)傳送，報文的優(yōu)先級結合在11位標識符中，具有最低二進制數(shù)的標識符有最高的優(yōu)先級。這種優(yōu)先級一旦在系統(tǒng)設計時被確立后就不能再被更改?？偩€讀取中的沖突可通過位仲裁解決。如圖2所示，當幾個站同時發(fā)送報文時，站1的報文標識符為011111；站2的報文標識符為0100110；站3的報文標識符為0100111。所有標識符都有相同的兩位01，直到第3位進行比較時，站1的報文被丟掉，因為它的第3位為高，而其它兩個站的報文第3位為低。站2和站3報文的4、5、6位相同，直到第7位時，站3的報文才被丟失。注意，總線中的信號持續(xù)跟蹤最后獲得總線讀取權的站的

23、報文。在此例中，站2的報文被跟蹤。這種非破壞性位仲裁方法的優(yōu)點在于，在網絡最終確定哪一個站的報文被傳送以前，報文的起始部分已經在網絡上傳送了。所有未獲得總線讀取權的站都成為具有最高優(yōu)先權報文的接收站，并且不會在總線再次空閑前發(fā)送報文。 CAN具有較高的效率是因為總線僅僅被那些請求總線懸而未決的站利用，這些請求是根據(jù)報文在整個系統(tǒng)中的重要性按順序處理的。這種方法在網絡負載較重時有很多優(yōu)點，因為總線讀取的優(yōu)先級已被按順序放在每個報文中了，這可以保證在實時系統(tǒng)中較低的個體隱伏時間。 對于主站的可靠性，由于CAN協(xié)議執(zhí)行非集中化總線控制,所有主要通信，包括總線讀取 （許可）控制，在系統(tǒng)中分幾次完成。這

24、是實現(xiàn)有較高可靠性的通信系統(tǒng)的唯一方法。 CAN與其它通信方案的比較在實踐中，有兩種重要的總線分配方法：按時間表分配和按需要分配。在第一種方法中，不管每個節(jié)點是否申請總線，都對每個節(jié)點按最大期間分配。由此，總線可被分配給每個站并且是唯一的站，而不論其是立即進行總線存取或在一特定時間進行總線存取。這將保證在總線存取時有明確的總線分配。在第二種方法中，總線按傳送數(shù)據(jù)的基本要求分配給一個站，總線系統(tǒng)按站希望的傳送分配（如：Ethernet CSMA/CD）。因此，當多個站同時請求總線存取時，總線將終止所有站的請求，這時將不會有任何一個站獲得總線分配。為了分配總線，多于一個總線存取是必要的。 CAN實

25、現(xiàn)總線分配的方法，可保證當不同的站申請總線存取時，明確地進行總線分配。這種位仲裁的方法可以解決當兩個站同時發(fā)送數(shù)據(jù)時產生的碰撞問題。不同于Ethernet網絡的消息仲裁，CAN的非破壞性解決總線存取沖突的方法，確保在不傳送有用消息時總線不被占用。甚至當總線在重負載情況下，以消息內容為優(yōu)先的總線存取也被證明是一種有效的系統(tǒng)。雖然總線的傳輸能力不足，所有未解決的傳輸請求都按重要性順序來處理。在CSMA/CD這樣的網絡中，如Ethernet，系統(tǒng)往往由于過載而崩潰，而這種情況在CAN中不會發(fā)生。 CAN的報文格式在總線中傳送的報文，每幀由7部分組成。CAN協(xié)議支持兩種報文格式，其唯一的不同是標識符（

26、ID）長度不同，標準格式為11位，擴展格式為29位。 在標準格式中，報文的起始位稱為幀起始（SOF），然后是由11位標識符和遠程發(fā)送請求位 (RTR）組成的仲裁場。RTR位標明是數(shù)據(jù)幀還是請求幀，在請求幀中沒有數(shù)據(jù)字節(jié)。 控制場包括標識符擴展位（IDE），指出是標準格式還是擴展格式。它還包括一個保留位 (ro），為將來擴展使用。它的最后四個字節(jié)用來指明數(shù)據(jù)場中數(shù)據(jù)的長度（DLC）。數(shù)據(jù)場范圍為08個字節(jié),其后有一個檢測數(shù)據(jù)錯誤的循環(huán)冗余檢查(CRC）。 應答場（ACK）包括應答位和應答分隔符。發(fā)送站發(fā)送的這兩位均為隱性電平（邏輯1），這時正確接收報文的接收站發(fā)送主控電平（邏輯0）覆蓋它。用這種

27、方法，發(fā)送站可以保證網絡中至少有一個站能正確接收到報文。 報文的尾部由幀結束標出。在相鄰的兩條報文間有一很短的間隔位，如果這時沒有站進行總線存取，總線將處于空閑狀態(tài)。 CAN數(shù)據(jù)幀的組成遠程幀 遠程幀由6個場組成：幀起始、仲裁場、控制場、CRC場、應答場和幀結束。遠程幀不存在數(shù)據(jù)場。 遠程幀的RTR位必須是隱位。 DLC的數(shù)據(jù)值是獨立的，它可以是08中的任何數(shù)值，為對應數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)長度。 出錯幀 出錯幀由兩個不同場組成，第一個場由來自各站的錯誤標志疊加得到，第二個場是出錯界定符 錯誤標志具有兩種形式： 活動錯誤標志（Active error flag），由6個連續(xù)的顯位組成 認可錯誤標志（Pa

28、ssive error flag），由6個連續(xù)的隱位組成 出錯界定符包括8個隱位 超載幀 超載幀包括兩個位場：超載標志和超載界定符 發(fā)送超載幀的超載條件： 要求延遲下一個數(shù)據(jù)幀或遠程幀 在間歇場檢測到顯位 超載標志由6個顯位組成 超載界定符由8個隱位組成 數(shù)據(jù)錯誤檢測不同于其它總線，CAN協(xié)議不能使用應答信息。事實上，它可以將發(fā)生的任何錯誤用信號發(fā)出。CAN協(xié)議可使用五種檢查錯誤的方法，其中前三種為基于報文內容檢查。 3.4.1 循環(huán)冗余檢查（CRC) 在一幀報文中加入冗余檢查位可保證報文正確。接收站通過CRC可判斷報文是否有錯。 3.4.2 幀檢查 這種方法通過位場檢查幀的格式和大小來確定報

29、文的正確性，用于檢查格式上的錯誤。 3.4.3.應答錯誤 如前所述，被接收到的幀由接收站通過明確的應答來確認。如果發(fā)送站未收到應答，那么表明接收站發(fā)現(xiàn)幀中有錯誤，也就是說，ACK場已損壞或網絡中的報文無站接收。CAN協(xié)議也可通過位檢查的方法探測錯誤。 3.4.4 總線檢測 有時，CAN中的一個節(jié)點可監(jiān)測自己發(fā)出的信號。因此，發(fā)送報文的站可以觀測總線電平并探測發(fā)送位和接收位的差異。 3.4.5 位填充 一幀報文中的每一位都由不歸零碼表示，可保證位編碼的最大效率。然而，如果在一幀報文中有太多相同電平的位，就有可能失去同步。為保證同步，同步沿用位填充產生。在五個連續(xù)相等位后，發(fā)送站自動插入一個與之互

30、補的補碼位；接收時，這個填充位被自動丟掉。例如，五個連續(xù)的低電平位后，CAN自動插入一個高電平位。CAN通過這種編碼規(guī)則檢查錯誤，如果在一幀報文中有6個相同位，CAN就知道發(fā)生了錯誤。 如果至少有一個站通過以上方法探測到 一個或多個錯誤，它將發(fā)送出錯標志終止當前的發(fā)送。這可以阻止其它站接收錯誤的報文，并保證網絡上報文的一致性。當大量發(fā)送數(shù)據(jù)被終止后，發(fā)送站會自動地重新發(fā)送數(shù)據(jù)。作為規(guī)則，在探測到錯誤后23個位周期內重新開始發(fā)送。在特殊場合，系統(tǒng)的恢復時間為31個位周期。 但這種方法存在一個問題，即一個發(fā)生錯誤的站將導致所有數(shù)據(jù)被終止，其中也包括正確的數(shù)據(jù)。因此,如果不采取自監(jiān)測措施，總線系統(tǒng)應

31、采用模塊化設計。為此，CAN協(xié)議提供一種將偶然錯誤從永久錯誤和局部站失敗中區(qū)別出來的辦法。這種方法可以通過對出錯站統(tǒng)計評估來確定一個站本身的錯誤并進入一種不會對其它站產生不良影響的運行方法來實現(xiàn)，即站可以通過關閉自己來阻止正常數(shù)據(jù)因被錯誤地當成不正確的數(shù)據(jù)而被終止。 硬同步和重同步硬同步只有在總線空閑狀態(tài)條件下隱形位到顯性位的跳變沿發(fā)生時才進行，表明報文傳輸開始。在硬同步之后，位時間計數(shù)器隨同步段重新開始計數(shù)。硬同步強行將已發(fā)生的跳變沿置于重新開始的位時間同步段內。根據(jù)同步規(guī)則，如果某一位時間內已有一個硬同步出現(xiàn)，該位時間內將不會發(fā)生再同步。再同步可能導致相位緩沖段1被延長或相位緩沖段2被短。

32、這兩個相位緩沖段的延長時間或縮短時間上限由再同步跳轉寬度（SJW）給定。 CAN總線可靠性為防止汽車在使用壽命期內由于數(shù)據(jù)交換錯誤而對司機造成危險，汽車的安全系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)傳輸具有較高的安全性。如果數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃宰銐蚋?，或者殘留下來的?shù)據(jù)錯誤足夠低的話，這一目標不難實現(xiàn)。從總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)的角度看，可靠性可以理解為，對傳輸過程產生的數(shù)據(jù)錯誤的識別能力。 殘余數(shù)據(jù)錯誤的概率可以通過對數(shù)據(jù)傳輸可靠性的統(tǒng)計測量獲得。它描述了傳送數(shù)據(jù)被破壞和這種破壞不能被探測出來的概率。殘余數(shù)據(jù)錯誤概率必須非常小，使其在系統(tǒng)整個壽命周期內，按平均統(tǒng)計時幾乎檢測不到。計算殘余錯誤概率要求能夠對數(shù)據(jù)錯誤進行分類，并且數(shù)據(jù)傳輸

33、路徑可由一模型描述。如果要確定CAN的殘余錯誤概率，我們可將殘留錯誤的概率作為具有8090位的報文傳送時位錯誤概率的函數(shù)，并假定這個系統(tǒng)中有510個站，并且錯誤率為1/1000，那么最大位錯誤概率為1013數(shù)量級。例如，CAN網絡的數(shù)據(jù)傳輸率最大為1Mbps，如果數(shù)據(jù)傳輸能力僅使用50%，那么對于一個工作壽命4000小時、平均報文長度為 80位的系統(tǒng)，所傳送的數(shù)據(jù)總量為9×1010。在系統(tǒng)運行壽命期內，不可檢測的傳輸錯誤的統(tǒng)計平均小于102量級。換句話說，一個系統(tǒng)按每年365天，每天工作8小時，每秒錯誤率為0. 7計算，那么按統(tǒng)計平均，每1000年才會發(fā)生一個不可檢測的錯誤。 應用舉例CAN總線在工控領域主要使用低速-容錯CAN即ISO11898-3標準，在汽車領域使用125Kbps的高速CAN。 某進口車型擁有，車身、舒適、多媒體等多個控制網絡，其中車身控制使用CAN網絡，舒適使用LIN網絡，多媒體使用MOST網絡，以CAN網為主網，控制發(fā)動機、變速箱、ABS等車身安全模塊，并將轉速、車速、油溫等共享至全車，實現(xiàn)汽車智能化控制，如高速時自動鎖閉車門，安全氣囊彈出時，自動開啟車門等功能。 can系統(tǒng)又分為高速和低速，高速can系統(tǒng)采用硬線是動力型，速度：500kbps，