汽车CAN总线通信技术研究(4)

帧起始ＡＣＫ场

图２．８远程帧的组成

３．错误帧

错误帧由两个不同的场组成。第一个场是错误标志，用做为不同站提供错误标志（ＥｒｒｏｒＦｌａｇ）的叠加；第二个场是错误界定符。错误帧的组成如图２．９所示。

——１竺兰竺兰：ｒ——————————［三数据帧 ———————错误帧————————－帧间空间

—错误叠加标志卜 一一错误界定符一◆

图２．９错误帧的组成

为了能正确地终止错误帧，一“错误被动＂的节点要求总线至少有长度为３个位时间的总线空闲（如果“错误被动’’的接收器有本地错误的话）。因此，总线的载荷比例不应为１００％。

有两种形式的错误标志，即主动错误标志（ＡｃｔｉｖｅＥｒｒｏｒＦｌａｇ）和被动错误标志（ＰａｓｓｉＶｅＥｒｒｏｒＦｌａｇ）。主动错误标志由６个连续的“显性”位组成，被动错误标志由６个连续的“隐性＂位组成，除非被其他节点的“显性”位重写。

检测到错误条件的“错误被动”的站试图通过发送被动错误标志来指示错误。“错误被动”的站等待６个相同极性的连续位（这６个位处于被动错误标志的开始），当这６个相同的位被检测到时，被动错误标志的发送就完成了。

错误界定符包括８个“隐性”位。错误标志传送以后，每一站就发送“隐性＂位，并一直检测总线直到检测出一个“隐性”位为止；然后开始发送７位以上的“隐性＂位。

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武汉科技大学硕士学位论文第１３页

４．超载帧

超载帧包括两个位场：超载标志和超载界定符，如图２．１０所示。

图２．１０超载帧的组成

有两种超载条件都会导致过载标志的传送：一个是接收器的内部条件（此接收器对于下一数据帧或远程帧需要有一延时）；另一个是在间歇场检测到一“显性’’位。由超载条件１引发的超载帧只允许起始于所期望的间歇场的第一个位时间开始；而由超载条件２引发的超载帧应起始于所检测到“显性＂位之后的位。通常为了延时下一个数据帧或远程帧，两种超载帧都会产生。

超载标志由６个“显性”位组成。超载标志的所有形式和主动错误标志形式一样，超载标志形式破坏了间歇场的固定形式。因此，所有的其他站都检测到一超载条件并与此同时发出超载标志。（万一有的节点在间歇场的第３个位期间于本地检测到“显性＂位，则其他节点将不能正确地解释超载标志，而是将这６个“显性”位中的第一个位解释为帧的起始。这６个“显性”位违背了产生错误条件的位填充规则。）

超载界定符包括８个“隐性”位。超载界定符的形式和错误界定符的形式一样。超载标志被传送后，站点就一直监视总线直到检测到一个从“显性’’位到“隐性＂位的发送。在此站点上，总线上的每一个站均完成了超载标志的发送，并且所有的站开始同时发送剩余的７个“隐性”位。

５．帧间空间

对于数据帧（或远程帧），无论其前面的帧为何类型（数据帧、远程帧、错误帧、过载帧），它与前面帧的隔离都是通过帧间空间（ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＳｐａｃｉｎｇ）实现的。所不同的是，过载帧与错误帧之间没有帧间空间，多个过载帧之间也不是由帧间空间隔离的。

帧间空间包括间歇场和总线空闲的位场。如果“错误被动’’的站已作为前一报文的发送器，则其帧间空间除了间歇场、总线空闲外，还包括称为挂起传送（ＳｕｓｐｅｎｄＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）的位场。对于不是“错误被动＂的站，或者此站已作为前一报文的接收器，其帧间空间如图２．１１（ａ）所示；对于已作为前一报文发送器的“错误被动＂的站，其帧间空问如图２．１ｌ（ｂ）所示。

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第１４页武汉科技大学

帧硕士学位论文，一——帧间空间—————＿，斗＿＿——————～帧

（ａ）非“错误被动”的帧问空间

帧帧间空间————————＿Ｉ山卜一帧

（ｂ）“错误被动”的帧问空间

图２．１ｌ非“错误被动”与“错误被动”的帧间空间

间歇场包括３个“隐性”位。在间歇场期间，所有的站均不允许传送数据帧或远程帧，仅标识一个超载条件。

总线空闲的（时间）长度是任意的。只要总线被认定为空闲，任何等待发送信息的站都可以访问总线。在发送其他信息期间，有报文被挂起，对于这样的报文，其传送起始于间歇之后的第一个位。总线上检测到的“显性＂位被解释为帧的起始。

挂起传送场是指“错误被动＂的站发送报文后，站就在下一报文开始传送之前或总线空闲之前发出８个“隐性”位跟随在间歇的后面。如果与此同时另一站开始发送报文（由另一站引起），则此站就作为这个报文的接收器。

２．２．４错误类型和故障界定

（１）错误检测

ＣＡＮ总线中存在以下５种不同的错误类型，这５种错误不会相互排斥。

●位错误

站单元在发送位的同时也对总线进行监视，如果所发送的位值与所监视的位值不相符则在此位时间里检测到一个位错误。但是在仲裁场的填充位流期间或ＡＣＫ间隙发送一“隐性＂位的情况是例外的——当监视到一“显性’’位时，不会发出位错误。当发送器发送一个被动错误标志但检测到“显性’’位时，也不视为位错误。

●填充错误

如果在使用位填充法进行编码的信息中，出现了第６个连续相同的位电平时，将检测到一个位填充错误。

●ＣＲＣ错误

ＣＲＣ序列为发送器的ＣＲＣ计算结果。接收器计算ＣＲＣ的方法与发送器相同，如果计算结果与接收到ＣＲＣ序列的结果不相符，则检测到一个ＣＲＣ错误。

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武汉科技大学

●形式错误硕士学位论文第１５页

当一个固定形式的位场含有１个或多个非法位时，检测到一个形式错误。

●应答错误

如果在ＡＣＫ间隙期间所检视的位不为“显性’’，则发送器就会检测到一个应答错误。（２）错误标定

检测到错误条件的站通过发送错误标志指示错误。对于“错误主动”的节点，错误信息为“主动错误标志＂；对于“错误被动＂的节点，错误信息为“被动错误标志”。站检测到的错误无论是位错误、填充错误、形式错误还是应答错误，这个站都会在下一位时发出错误标志信息。检测到ＣＲＣ错误时，错误标志的发送开始于ＡＣＫ界定符之后的位，除非其他错误标志已经开始发送。

（３）故障界定

至于故障界定，ＣＡＮ总线中任一个单元的状态都可能为以下３种状态之一：“错误主动”、“错误被动’’和“总线关闭”。

“错误主动＂单元可以正常地参与总线通信，并在错误被检测到时发出主动错误标志；“错误被动＂单元不允许发送主动错误标志，但可以参与总线通信，在错误被检测到时只发出被动错误标志。而且，发送以后，“错误被动＂单元将在预设下一个发送之前处于等待状态；“总线关闭”单元不允许在总线上产生任何影ＤＩ；Ｊ（ＬＩ：如，关闭输出驱动器）。

在每一总线单元里实现两种计数以便故障界定：发送错误计数和接收错误计数，这些计数按以下规则改变（在给定的报文发送期间，可能要用到的规则不止一个）。

●当接收器检测到一个错误时，接收错误计数器值就加１。在发送主动错误标志或过载标志期间所检测到的错误为位错误时，接收错误计数器值不加１。

●当错误标志发送以后，接收器检测到的第一个位为“显性＂时，接收错误计数器值加８。

对于两种例外的情况：一种是发送器为“错误被动”，并检测到一应答错误（此应答 …… 此处隐藏：1312字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……