车载测试之CAN基础知识

学习车载测试，绕不开CAN基础知识的学习，今天，我们就一起来看一看CAN基础知识到底是什么：CAN，即 Controller Area Network，是一种用于实时应用的串行通讯协议总线。在汽车电子系统中，CAN 总线就像汽车的神经系统，承担着各个部件之间的数据传输的工作，确保车辆的稳定运行。CAN通讯采用CSMA（载波监听多路访问）/CD（冲突检测）机制。在每个节点的数据发送前，都要先对总线状况进行监听。如：当到A节点和B节点同时检测到CAN总线空闲并对其进行数据传输时，CAN总线并不会像其他系统那样出现数据混乱的问题。因为，当检测到冲突时，正在发送的数据节点会立即停止发送，同时对其进行错误标记，并通知总线上的其他节点。在经过一段时间的等待后，再尝试重新发送。在CAN的通讯里，位定时传输和差分信号等起着关键性的作用。前者在于，总线上的每个位点都有固定的时间段；后者在于通过 CANH 和 CANL 两根线传输差分信号，他们都能准确的传输数据，确保通信的可靠性。

CAN总线有不同类型的帧，每种帧在通信的过程中都扮演着不可或缺的角色。1.数据帧数据帧的主要职责是负责在节点之间传送实际的数据信息，是总线上传输用户数据的主力军。一个完整的数据帧由多个部分组成。当起始部分是帧起始（SOF），由一个显性位（逻辑 0）构成，宣告数据帧传输的开始；远程传输请求位（RTR）为 0 时，表示这是数据帧，其主要作用是携带数据。2.远程帧远程帧与数据帧有着相似的结构，但它的使命却截然不同。远程帧并不用于发送数据，而是作为一种请求工具，用于向总线上的其他节点请求特定的数据 。3.错误帧错误帧是CAN总线的“检测员”，一旦检测到通信过程中出现错误，它就会立即 “拉响警报” ，错误帧由错误标志和错误界定符构成。4.过载帧过载帧用于接收单元向发送单元传达：还未准备好，请稍等的信息 。当接收单元由于某些原因，暂时无法接收新的数据时，就会发送过载帧。在 CAN 总线运行过程中，难免会出现一些错误，影响通信的顺畅进行 。常见的错误类型主要有以下几种：1.位错误在发送数据时，发送节点会同时对总线上的电平进行监测，若监测到的电平与发送的电平不一致，则判定为位错误。2.应答错误发生在数据传输的确认环节，若发送节点未收到接收节点的正确应答信号，则会产生应答错误。3.填充错误其与CAN 总线的位填充机制紧密相关，若在数据传输过程中违反了位填充规则，就会导致填充错误。4.CRC 错误主要用于检测数据在传输过程中是否发生了损坏 。5.格式错误涉及到 CAN 帧的结构完整性， 若帧的格式不符合规定，则会出现格式错误。那么，汽车为什么要使用CAN通讯呢？其优点有哪些呢？首先，成本低且简单；其次，数据集中且高效；最后，具有强大的抗电干扰和抗电磁干扰。综上所述，CAN 作为车载测试领域的关键技术，其从基础定义、独特的通讯机制，到丰富多样的帧类型以及对错误的有效管控。每一个环节都紧密相扣，共同保障着汽车电子系统稳定且高效地运行。在汽车智能化、万物联网飞速发展的当下，CAN 技术也在不断演进，未来它将在自动驾驶、车联网等前沿领域发挥更为关键的作用。

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