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車載測(cè)試之CAN基礎(chǔ)知識(shí)

2025/1/15 1:34:43

學(xué)習(xí)車載測(cè)試，繞不開CAN基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，今天，我們就一起...

學(xué)習(xí)車載測(cè)試，繞不開CAN基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，今天，我們就一起來看一看CAN基礎(chǔ)知識(shí)到底是什么：CAN，即 Controller Area Network，是一種用于實(shí)時(shí)應(yīng)用的串行通訊協(xié)議總線。在汽車電子系統(tǒng)中，CAN 總線就像汽車的神經(jīng)系統(tǒng)，承擔(dān)著各個(gè)部件之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ鳎_保車輛的穩(wěn)定運(yùn)行。CAN通訊采用CSMA（載波監(jiān)聽多路訪問）/CD（沖突檢測(cè)）機(jī)制。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送前，都要先對(duì)總線狀況進(jìn)行監(jiān)聽。如：當(dāng)?shù)紸節(jié)點(diǎn)和B節(jié)點(diǎn)同時(shí)檢測(cè)到CAN總線空閑并對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，CAN總線并不會(huì)像其他系統(tǒng)那樣出現(xiàn)數(shù)據(jù)混亂的問題。因?yàn)椋?dāng)檢測(cè)到?jīng)_突時(shí)，正在發(fā)送的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)會(huì)立即停止發(fā)送，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行錯(cuò)誤標(biāo)記，并通知總線上的其他節(jié)點(diǎn)。在經(jīng)過一段時(shí)間的等待后，再嘗試重新發(fā)送。在CAN的通訊里，位定時(shí)傳輸和差分信號(hào)等起著關(guān)鍵性的作用。前者在于，總線上的每個(gè)位點(diǎn)都有固定的時(shí)間段；后者在于通過 CANH 和 CANL 兩根線傳輸差分信號(hào)，他們都能準(zhǔn)確的傳輸數(shù)據(jù)，確保通信的可靠性。

CAN總線有不同類型的幀，每種幀在通信的過程中都扮演著不可或缺的角色。1.數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀的主要職責(zé)是負(fù)責(zé)在節(jié)點(diǎn)之間傳送實(shí)際的數(shù)據(jù)信息，是總線上傳輸用戶數(shù)據(jù)的主力軍。一個(gè)完整的數(shù)據(jù)幀由多個(gè)部分組成。當(dāng)起始部分是幀起始（SOF），由一個(gè)顯性位（邏輯 0）構(gòu)成，宣告數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)拈_始；遠(yuǎn)程傳輸請(qǐng)求位（RTR）為 0 時(shí)，表示這是數(shù)據(jù)幀，其主要作用是攜帶數(shù)據(jù)。2.遠(yuǎn)程幀遠(yuǎn)程幀與數(shù)據(jù)幀有著相似的結(jié)構(gòu)，但它的使命卻截然不同。遠(yuǎn)程幀并不用于發(fā)送數(shù)據(jù)，而是作為一種請(qǐng)求工具，用于向總線上的其他節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求特定的數(shù)據(jù) 。3.錯(cuò)誤幀錯(cuò)誤幀是CAN總線的“檢測(cè)員”，一旦檢測(cè)到通信過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，它就會(huì)立即 “拉響警報(bào)” ，錯(cuò)誤幀由錯(cuò)誤標(biāo)志和錯(cuò)誤界定符構(gòu)成。4.過載幀過載幀用于接收單元向發(fā)送單元傳達(dá)：還未準(zhǔn)備好，請(qǐng)稍等的信息 。當(dāng)接收單元由于某些原因，暫時(shí)無法接收新的數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)發(fā)送過載幀。在 CAN 總線運(yùn)行過程中，難免會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，影響通信的順暢進(jìn)行 。常見的錯(cuò)誤類型主要有以下幾種：1.位錯(cuò)誤在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送節(jié)點(diǎn)會(huì)同時(shí)對(duì)總線上的電平進(jìn)行監(jiān)測(cè)，若監(jiān)測(cè)到的電平與發(fā)送的電平不一致，則判定為位錯(cuò)誤。2.應(yīng)答錯(cuò)誤發(fā)生在數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_認(rèn)環(huán)節(jié)，若發(fā)送節(jié)點(diǎn)未收到接收節(jié)點(diǎn)的正確應(yīng)答信號(hào)，則會(huì)產(chǎn)生應(yīng)答錯(cuò)誤。3.填充錯(cuò)誤其與CAN 總線的位填充機(jī)制緊密相關(guān)，若在數(shù)據(jù)傳輸過程中違反了位填充規(guī)則，就會(huì)導(dǎo)致填充錯(cuò)誤。4.CRC 錯(cuò)誤主要用于檢測(cè)數(shù)據(jù)在傳輸過程中是否發(fā)生了損壞 。5.格式錯(cuò)誤涉及到 CAN 幀的結(jié)構(gòu)完整性， 若幀的格式不符合規(guī)定，則會(huì)出現(xiàn)格式錯(cuò)誤。那么，汽車為什么要使用CAN通訊呢？其優(yōu)點(diǎn)有哪些呢？首先，成本低且簡(jiǎn)單；其次，數(shù)據(jù)集中且高效；最后，具有強(qiáng)大的抗電干擾和抗電磁干擾。綜上所述，CAN 作為車載測(cè)試領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，其從基礎(chǔ)定義、獨(dú)特的通訊機(jī)制，到豐富多樣的幀類型以及對(duì)錯(cuò)誤的有效管控。每一個(gè)環(huán)節(jié)都緊密相扣，共同保障著汽車電子系統(tǒng)穩(wěn)定且高效地運(yùn)行。在汽車智能化、萬物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的當(dāng)下，CAN 技術(shù)也在不斷演進(jìn)，未來它將在自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)等前沿領(lǐng)域發(fā)揮更為關(guān)鍵的作用。

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