CAN总线通讯错误处理与故障界定分析

"这篇硕士学位论文主要探讨了CAN总线在电动汽车中的应用，涉及CAN总线的通信协议、硬件设计、应用层协议制定以及数据检测和ECU标定等内容。作者通过对CAN总线技术的深入研究，为电动轿车的各个电子控制单元(ECU)通过CAN总线实现信息交换和协同工作提供了软硬件解决方案。" CAN（Controller Area Network）总线是一种广泛应用在汽车和工业控制系统的串行通信协议，因其高效、可靠和错误检测能力强而备受青睐。在CAN总线通讯中，错误处理是至关重要的部分，它确保了网络的稳定性和数据的准确性。 1. **错误检测**： - **位错误**：在非填充位或非仲裁场中，如果检测到的位与预期的位不一致，即发生位错误。但在填充位流期间或ACK间隙，监测到“显性”位不会触发位错误，除非发送器发送的是被动错误标志但检测到“显性”位。 - **填充错误**：当连续6个相同的位出现时，系统检测到填充错误。这是为了防止连续位流导致的同步问题。 - **CRC错误**：接收器通过计算CRC（循环冗余校验）来验证数据的完整性。如果计算结果与接收到的CRC序列不符，就判定为CRC错误。 - **形式错误**：当固定形式的位字段包含非法位时，会发生形式错误。 - **应答错误**：在ACK间隙期间，若检测到的位不是“显性”，发送器会报告应答错误。 2. **错误标志**：检测到错误的站点会发送错误标志，分为“主动错误标志”和“被动错误标志”。任何类型的错误（位错误、填充错误、形式错误、应答错误）都会导致发送错误标志，而CRC错误的标志发送则始于ACK界定符之后的位。 3. **故障界定**： - **错误主动**：这类单元能正常参与总线通信，并在检测到错误时发送主动错误标志。 - **错误被动**：被动错误的单元不允许发送主动错误标志，但仍能参与总线通信。 - **总线关闭**：单元无法参与总线通信，通常在严重错误或故障后进入此状态。 论文中还提到了CAN总线在电动汽车中的应用，如减少线束长度、提高系统可靠性。作者研究了CAN总线的协议、硬件实现、应用层协议制定，以及ECU的软件设计和标定，其中通过CAN总线进行ECU标定的研究在国内处于领先地位。整个研究涵盖了从理论到实践的多个层面，为电动汽车的CAN总线系统设计提供了全面的参考。