CAN错误处理与过载处理

 最近在学习CAN总线协议，结合推断，总结了一下CAN总线发生错误和过载时的处理过程。

错误处理过程：

主动错误节点

源发送节点A，接收节点B1，接收节点B2（B泛指所有接收节点），其余节点C(不匹配A发送帧标识符)

1.B1检测到A发送帧的错误后，立刻发送6个显性位，破坏正在发送的帧（B1作为接收端，破坏了A发送的数据），并将错

   误帧广播发送到所有节点.（因为错误帧没有段标识指定发送给特定节点，因此为广播方式）。

2.A,B2,C,由于B1发送的6bit显性位，违反了位填充规则或破坏了应答场或帧结束场的固定格式。

3.A,B2,C发送错误标志。（各自的错误计数器增长）

4.A,B,C发送完自身主动发送的6bit显性位后,发送1bit隐性位，等待检测总线为隐性时（表明无节点还在发送错误标志后），随后发送剩余7位的隐性位(错误定界符)。至此，所有节点错误帧发送完毕。

5.等待总线进入空闲状态

6.A节点开始重发。

 

被动错误节点（发现错误只能等待别的节点的错误标志）

源发送节点A，接收节点B1（隐性），接收节点B2（显性）（B泛指所有接收节点），其余节点C(不匹配A发送帧标识符)

1.B1检测到A发送帧的错误后，发送6bit的隐性位，不破坏总线数据.其余接收节点依然能正确接收数据.

2.B1在发送隐性错误标志的同时,便一直等待6个具有相同极性的连续位.（即等待其他节点发出的错误标志）。

3.B2作为主动错误节点也检测到A发送数据的错误，发送6bit显性错误标志.(若只有B1作为接收节点，则A由于等待

 不到应答，产生ACK错误,发送6bit显性位依然会唤醒B1节点)

4.B1接收到B2发出的6bit连续错误标志后，从无限等待连续位的状态解除.并发送1位隐性标志，随后同主动错误节点一样,等待总线电平为隐形后,发送剩余的7bit错误定界符.

5.A ,C因为B2发送6bit显性位,触发了本节点的错误(错误种类可能不同),将发送错误标识。在发送完成后，按规定发送错误定界符。（各自的错误计数器增长）

6.等待总线进入空闲状态。

7.A节点开始重发数据。

 

怎样理解检测到错误的节点发送6bit显性位违反了位填充规则或破坏了应答场/帧结束场的固定格式？

A做为发送节点,在发送过程中,可能检测到的错误种类有: 位错误,ACK错误,填充错误.

1.当B1检测到A发送帧错误的时刻,在SOF-CRC之间,B发送6bit显性位.如A发送的下一位为隐形位,将引起A节点的位错误,A立刻停止

发送数据,转为发送错误帧,首先发送6bit显性位.则这种情况下: B节点的错误标志位 宽为 6 + 1 = 7bit

2.B1检测到A发送帧错误的时刻,在SOF-CRC之间,B发送6bit显性位.如A发送的接下来n位都为显性位,并不会引起A节点的位错误,但是触发了其余的错误判定.

在这种情况下又会有两种分支: 1.在ACK之前,检测到6bit显性位,则A产生填充错误.2.在ACK之前,没有发生填充错误,A节点将产生

ACK错误.即破坏了应答场的固定格式. 

在这种情况下: B1节点的错误标志位宽: n(1~6)+6 .

3.B1检测到A发送帧错误的时刻在EOF过程中,B1发送显性位,破坏了EOF固定格式,将导致检测到固定格式错误的节点(只有接受节点检测固定格式错误,因此B2将检测到固定格式错误,A将检测到位错误)发送错误标志.

在这种情况下;B1节点的错误标志位宽:1+6 = 7bit

 

这也就解释了为什么错误标位总长度为6〜12。

 

过载处理过程

源发送节点A(连续发送),接收节点B,C为其余节点

A连续发送

1.B在接收本帧后,由于自身节点原因,发送过载帧. (过载标志位中自身发送的6位显性位将破坏总线上的数据的传输)

2.A连续发送数据帧,在下次发送前,插入帧间间隔.

3.B发送的过载帧标识，破坏了帧间间隔的固定格式，（在帧间间隔的间歇场,本应该为3bit隐形位,当B发送过载表示后,检测到第1,2bit为显性. 即标识一次过载).A.C发送过载标志.

4.B发送6bit显性位后,发送1bit隐性位，等待总线检测为隐性后(此时表明所有的节点已经发送完自身的6bit过载位),发送剩余的7bit过载界定符.

5.AC在发送完自身的6bit过载标识后,同B行为相同.

 

 

A单次发送

1.B在接收本帧后，由于自身节点原因,发送过载帧.(过载标志位中自身发送的6位显性位将破坏总线上的数据的传输)

2.A为单次发送,发送完本帧数据后，进入监听状态,因此不在总线上插入帧间间歇.(也即无法判定帧过载条件)

3.A,C无法识别B的过载标志,（和错误标志区分,错误检测时在帧发送期间,而过载检测在帧间间歇.）,此时总线也不为空闲状态,

AC并不对B的过载帧做出响应.

在发送显性位的这段时间，B占有总线，为B处理数据争取了时间。

 

需要注意:

1.数据帧和远程帧有起始位,错误帧,过载帧不含起始位.

2.固定格式错误中,帧结束场格式错误,指检测到隐形电平后,发送连续7bit隐形位的格式被显性位破坏.