详解CAN总线:CAN总线报文格式—错误帧

智能汽车电子与软件 2022-09-29 17:00

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来源:美男子玩编程
作者:不脱发的程序猿

CAN总线上传输的信息称为报文,当总线空闲时任何连接的单元都可以开始发送新的报文。

CAN通信是通过以下5种类型的帧进行的:
  • 数据帧 
  • 遥控帧 
  • 错误帧 
  • 过载帧 
  • 帧间隔

另外,数据帧和遥控帧有标准格式和扩展格式两种格式。标准格式有 11 个位的标识符(Identifier: 以下简称 ID), 扩展格式有 29 个位的 ID。

各种帧的用途如下表所示:

近期打算写5篇文章,分别详细介绍这5种类型的CAN总线报文格式,本篇博文将详细讲解CAN错误帧格式,创作不易,请各位朋友多多点赞、收藏、关注支持~

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错误帧格式
错误帧由错误标志(Error Flag)和错误界定符(Error Delimiter)组成。

接收节点发现总线上的报文有错误时,将自动发出活动错误标志,它是6个连续的显性位。其他节点检测到活动错误标志后发送错误认可标志,它由6个连续的隐性位组成。由于各个接收节点发现错误的时间可能不同,所以总线上实际的错误标志可能由6~12个显性位组成。

错误界定符由 8 个位的隐性位构成。当错误标志发生后,每一个CAN 节点监视总线,直至检测到一个显性电平的跳变。此时表示所有的节点已经完成了错误标志的发送,并开始发送8个隐性电平的界定符。

如下所示:


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主动错误标志和被动错误标志
 错误标志包括主动错误标志和被动错误标志两种。
  • 主动错误标志:处于主动错误状态的单元检测出错误时输出的错误标志,6 个位的显性位;
  • 被动错误标志:处于被动错误状态的单元检测出错误时输出的错误标志,6 个位的隐性位。


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错误帧种类
错误帧共有 5 种,多种错误可能同时发生,种类如下所示:
  • 位错误
  • 填充错误
  • CRC 错误
  • 格式错误
  • ACK 错误

错误的种类、错误的内容、错误检测帧和检测单元如下表所示:

重点聊一聊位错误和格式错误。

位错误特性如下所示:

  • 位错误由向总线上输出数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧的单元和输出 ACK 的单元、输出错误的单元来检测;
  • 在仲裁段输出隐性电平,但检测出显性电平时,将被视为仲裁失利,而不是位错误;
  • 在仲裁段作为填充位输出隐性电平时,但检测出显性电平时,将不视为位错误,而是填充错误;
  • 发送单元在 ACK 段输出隐性电平,但检测到显性电平时,将被判断为其它单元的 ACK 应答,而非位错误;
  • 输出被动错误标志(6 个位隐性位)但检测出显性电平时,将遵从错误标志的结束条件,等待检测出连续相同 6 个位的值(显性或隐性),并不视为位错误。

格式错误特性如下所示:

  • 即使接收单元检测出 EOF(7 个位的隐性位)的最后一位(第 8 个)为显性电平,也不视为格式错误;
  • 即使接收单元检测出数据长度码(DLC)中 9∼15 的值时,也不视为格式错误。

发送单元发送完错误帧后,将再次发送数据帧或遥控帧,错误标志输出时序如下表所示:




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