什么是总线技术CAN总线错误检测机制确保数据传输的准确无误

在汽车工业中，CAN总线是ISO国际标准化的串行通信协议，它以其高性能和可靠性而广受欢迎。随着对安全性、舒适性、方便性、低公害和成本效益的不断追求，各种电子控制系统得到了开发。这些系统之间由于数据类型和对可靠性的要求不同，往往采用多条总线构成，从而导致线束数量的增加。为应对“减少线束数量”以及通过多个LAN高速通信的大量数据需求，CAN总线应运而生。

图1展示了CAN总线在汽车中的应用。它不仅在汽车行业广泛应用，还被用于工业自动化、船舶、医疗设备等领域，其技术支持了分布式控制系统中各节点间实时与可靠的数据通信。

图2是CAN总线网络结构图，它体现了现场总线作为计算机局域网在自动化领域的地位。

尽管CAN总线具有极高的可靠性，但错误仍然可能发生。在实际研发中，工程师更关注于识别和解决错误，而不是正确帧。在以下内容中，我们将介绍常见的几类错误，并分析它们如何影响通讯过程。

图3至6分别展示了干扰引起通讯错误（包括开关大灯时产生的干扰）、终端电阻并联过多导致接收失败、一条支路过长造成位宽度失调以及波特率异常所引起的问题。

对于这些问题，我们需要了解每种错误形式及其相互关系，以及检测与校验原理。此外，每种类型都有具体解释，如图8所示，这里简洁明了地展现了所有可能出现的问题。

主动错误会发出连续6个显性位及连续8个隐形位，以通知其他节点，而被动错误则等待其他节点报错后回应。这两种情况下，如果计数器达到一定值，将处于不同的状态，如图9所示，其中详细描述了状态转换关系及计数器变动条件及数值变化情况。

为了避免某一设备因自身原因破坏通讯流程，并影响其他正常节点，CAN-bus规范规定每个节点有发送与接收两个独立计数器。当这两个计数器达到一定阈值时，将进入不同的设备状态，这些状态之间如同迷宫一般复杂且需精确操作才能跳出其中一个误区回到正确轨道上去，不然就像迷失人群无法找到出口一样无从下手，最终只能是一场灾难级别的事故呢，所以我们必须要知道怎样有效地使用这个机制来避免这种悲剧再次发生。