CAN总线是ISO国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，CAN总线应运而生，图1为CAN总线在汽车中的应用图。


图1 汽车中CAN总线的应用


CAN的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。图2为CAN总线网路图，它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强而有力的技术支持。


图2 CAN总线网路图


CAN总线作为可靠性非常高的总线，出错概率非常小，这也是它被广泛应用的原因之一。在CAN总线的实际研发中，相较于CAN总线的正确帧，工程师更关注CAN总线的错误帧，下面将为大家展现CANscope波形常见的几类错误，图3为干扰导致的CAN通讯错误。


图3 错误波形图
　　
图4为终端电阻并联过多，差分电平幅值太小导致接收节点识别失败的错误。 


图4 错误波形图
　　
图5为总线支线过长，电平下降沿台阶过高，导致位宽度失调的错误。


图5 错误波形图
　　
图6为卡车打开/关闭大灯时，耦合到CAN总线上的干扰，导致的错误。 


图6 错误波形图
　　
图7为波特率异常(位宽度从2us突然变成1.6us)，导致位错误。


图7 错误波形图


CAN总线的错误都有哪些形式，相互之间有什么样的关系，以及总线的检测与校验的原理是什么？
CAN总线的错误帧可分为位错误、位填充错误、CRC错误、格式错误、应答错误五大类，每类错误的具体解释如图8所示，此图简洁明了的展现了各种错误。


图8 CAN总线错误类型

CAN报文传输过程中出现通讯错误，会发送错误帧，以上所述的错误帧类型中根据其错误标识符不同，可分为“主动错误”和“被动错误”。　　
主动错误：检测错误主动报错，发出错误标识符(连续6个显性位)和错误界定符(连续8个隐形位);目的在于“主动”通知错误，即使别的节点没有发现此错误。　　
被动错误：检测错误，被动等待其他节点报错后发送错误标识符(连续6个隐形位)和错误标识符(连续8个隐形位);目的在于识别错误，回应主动错误。