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CAN總線是ISO國際標準化的串行通信協議。在汽車產業中，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被開發了出來。由于這些系統之間通信所用的數據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，線束的數量也隨之增加。為適應“減少線束的數量”、“通過多個LAN，進行大量數據的高速通信”的需要，CAN總線應運而生，圖1為CAN總線在汽車中的應用圖。


圖1 汽車中CAN總線的應用


CAN的高性能和可靠性已被認同，并被廣泛地應用于工業自動化、船舶、醫療設備、工業設備等方面。現場總線是當今自動化領域技術發展的熱點之一，被譽為自動化領域的計算機局域網。圖2為CAN總線網路圖，它的出現為分布式控制系統實現各節點之間實時、可靠的數據通信提供了強而有力的技術支持。


圖2 CAN總線網路圖


CAN總線作為可靠性非常高的總線，出錯概率非常小，這也是它被廣泛應用的原因之一。在CAN總線的實際研發中，相較于CAN總線的正確幀，工程師更關注CAN總線的錯誤幀，下面將為大家展現CANscope波形常見的幾類錯誤，圖3為干擾導致的CAN通訊錯誤。


圖3 錯誤波形圖
　　
圖4為終端電阻并聯過多，差分電平幅值太小導致接收節點識別失敗的錯誤。 


圖4 錯誤波形圖
　　
圖5為總線支線過長，電平下降沿臺階過高，導致位寬度失調的錯誤。


圖5 錯誤波形圖
　　
圖6為卡車打開/關閉大燈時，耦合到CAN總線上的干擾，導致的錯誤。 


圖6 錯誤波形圖
　　
圖7為波特率異常(位寬度從2us突然變成1.6us)，導致位錯誤。


圖7 錯誤波形圖


CAN總線的錯誤都有哪些形式，相互之間有什么樣的關系，以及總線的檢測與校驗的原理是什么？
CAN總線的錯誤幀可分為位錯誤、位填充錯誤、CRC錯誤、格式錯誤、應答錯誤五大類，每類錯誤的具體解釋如圖8所示，此圖簡潔明了的展現了各種錯誤。


圖8 CAN總線錯誤類型

CAN報文傳輸過程中出現通訊錯誤，會發送錯誤幀，以上所述的錯誤幀類型中根據其錯誤標識符不同，可分為“主動錯誤”和“被動錯誤”。　　
主動錯誤：檢測錯誤主動報錯，發出錯誤標識符(連續6個顯性位)和錯誤界定符(連續8個隱形位);目的在于“主動”通知錯誤，即使別的節點沒有發現此錯誤。　　
被動錯誤：檢測錯誤，被動等待其他節點報錯后發送錯誤標識符(連續6個隱形位)和錯誤標識符(連續8個隱形位);目的在于識別錯誤，回應主動錯誤。