CAN总线错误检测机制十种现场总线技术有哪些

在汽车工业的发展中，CAN总线作为一种高效、可靠的串行通信协议，因其对安全性、舒适性和成本控制的满足而被广泛应用。为了减少线束数量并实现高速数据传输，CAN总线成为关键技术之一。图1展示了CAN总线在汽车中的应用场景。

图1：汽车中CAN总线的应用

除了汽车领域，CAN总线也被用于工业自动化、船舶和医疗设备等多个行业。现场总线技术是现代自动化领域的一个热点，其计算机网络特性使得它成为分布式控制系统中的重要组件，如图2所示。

图2：现场总线网络结构

由于其高性能和低出错率，CAN总线成为了许多行业不可或缺的一部分。在实际应用中，我们关注的是如何识别和处理可能出现的问题。这篇文章将探讨几种常见错误及其原因，并分析如何通过检测与校验来保证数据传输的可靠性。

首先，让我们看看一些典型错误情况：

图3展示了一种由干扰引起的通讯错误。

图4显示了由于终端电阻过大导致差分电平幅值不足以触发接收节点，从而造成识别失败。

图5则是一个因为支路过长导致位宽度失调的问题。

图6展示了一次车辆开启/关闭大灯时产生的干扰问题。

图7则是一次波特率异常（位宽度从2us突然变为1.6us）导致位误差的情况。

这些错误类型可以进一步分类为位错误、填充错误、CRC错误、格式错误以及应答错误，如图8所示，这个简洁明了地展现了各种可能发生的问题。

对于每种类型，我们需要理解它们之间相互关系，以及它们是如何通过检测与校验机制进行处理的。主动报错与被动报错是两种不同的报错方式，它们各自有不同的作用和目的。此外，还有一些特殊状态，如“主动”、“被动”、“发送者”、“接收者”，以及“关闭”的状态，每一个都有其独特的地位和规则。

了解这些规则对于维护良好的通信环境至关重要。当一个设备无法正常工作时，它会影响整个系统，使其他节点无法有效沟通。因此，在设计过程中，我们必须考虑到潜在的问题，并采取措施来防止它们发生。而且，对于已经存在的问题，我们需要能够快速定位并解决，以确保系统稳定运行。这就是为什么需要像CANscope这样的工具，它不仅能监控信号，还能提供一系列诊断功能，以帮助用户理解系统行为，并及时修复问题，如图12所示，是不是很神奇？

最后，让我们一起学习一下这款工具内部工作原理，它结合海量存储示波器、高级网络分析仪等多项功能，为我们提供全面的视角去观察我们的工程实践。在这个不断变化着世界里，只有不断学习新知识、新技能才能让我们的项目更加成功！