随着工业技术不断发展,CAN总线已广泛应用于,车辆、航空、医疗等高安全要求领域。高频发送CAN报文也成为安全测试的必要组成部分。在信号正常的网络上高负载率发送测试时,总线上偶然会出现许多意想不到的问题,例如出现大量错误报文、被测设备报文周期出现异常、甚至总线锁死等。这个时候我们则需要考虑一下CAN网络上的仲裁是否发生了异常。
首先我们来了解一下CAN总线仲裁机制。
一、 CAN总线仲裁机制
CAN总线作为现场总线,每个节点可以同时侦测到网络上正在发送的数据,当总线空闲时每个节点均可以发起自身报文发送。如果多个节点同时发起报文发送请求,由哪个节点占用总线就是仲裁机制的主要用途。
首先CAN总线物理层通常是双绞线。当逻辑“1” 被写进总线时,CANH和CANL的电平都是2.5V,这种状态并被定义为“隐性”位;当逻辑“0”被写进总线时CANH会上拉到为5V,CANL被下拉到地0V,这种状态被定义为“显性”位。如果显性位和隐性位被不同的节点同时写进总线时,总线会表现为“显性”位。“显性位覆盖隐性位”是CAN总线冲突检测的基础。
当节点开始传送它们各自的报文时,如果一个节点写进了隐性位而读回显性位,节点会知道另一个高优先权节点正在占用总线,该节点会停止传送报文并继续接收总线报文。这种技术叫做“非破坏性逐位”仲裁。