局部錯(cuò)誤，全局通知是CAN總線錯(cuò)誤類型中較為典型的一種，如何通過(guò)錯(cuò)誤報(bào)文及波形快速定位錯(cuò)誤原因呢,？本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)案例簡(jiǎn)要分析,。

　　一,、CAN總線錯(cuò)誤簡(jiǎn)介

　　在CAN總線中存在5種錯(cuò)誤類型，如圖1所示：它們互相并不排斥,，下面簡(jiǎn)單介紹一下它們的區(qū)別,、產(chǎn)生的原因。

　　圖1  5種錯(cuò)誤類型

　　位錯(cuò)誤:向總線送出一位的某個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)也在監(jiān)視總線,，當(dāng)監(jiān)視到總線位的電平和送出的電平不同時(shí),則在該位時(shí)刻檢測(cè)到一個(gè)位錯(cuò)誤,。但是在仲裁區(qū)的填充位流期間或應(yīng)答間隙送出隱性位而檢測(cè)到顯性位時(shí)，不認(rèn)為是錯(cuò)誤位,。

　　填充錯(cuò)誤:在使用位填充方法進(jìn)行編碼的報(bào)文中（幀起始到CR序列）,，出現(xiàn)了第6個(gè)連續(xù)相同的位電平時(shí)，將檢 測(cè)出一個(gè)填充錯(cuò)誤,。

　　CRC錯(cuò)誤:CRC序列是由發(fā)送器CRC計(jì)算的結(jié)果組成的,。接收器以和發(fā)送器相同的方法計(jì)算CRC。如果計(jì)算的結(jié)果和接收到的CRC序列不同,，則檢測(cè)出一個(gè)CRC錯(cuò)誤,。

　　格式錯(cuò)誤: 當(dāng)固定格式的位區(qū)中（如CRC認(rèn)可位、ACK認(rèn)可位,、幀結(jié)束位）出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)非法位時(shí),，則檢測(cè)到一個(gè)形式錯(cuò)誤。

　　應(yīng)答錯(cuò)誤:在應(yīng)答間隙,，每一個(gè)接收端都會(huì)向總線回一個(gè)顯性位,，如果發(fā)送端在ACK場(chǎng)檢測(cè)不到顯性位應(yīng)答，將產(chǎn)生應(yīng)答錯(cuò)誤,。

　　當(dāng)出現(xiàn)5種錯(cuò)誤類型之一時(shí),，發(fā)送或接收節(jié)點(diǎn)將發(fā)送錯(cuò)誤幀。其中錯(cuò)誤幀 又分主動(dòng)錯(cuò)誤幀和被動(dòng)錯(cuò)誤幀,。

　　主動(dòng)錯(cuò)誤幀由處于主動(dòng)錯(cuò)誤狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)發(fā)送 ,，幀格式由主動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志（6個(gè)連續(xù)顯性位）+錯(cuò)誤標(biāo)志疊加（0~6個(gè)連續(xù)顯性位）+錯(cuò)誤界定符（8個(gè)連續(xù)的隱性位）組成。主動(dòng)錯(cuò)誤幀格式如圖2所示：

　　圖2  主動(dòng)錯(cuò)誤幀格式

　　被動(dòng)錯(cuò)誤幀由被動(dòng)錯(cuò)誤狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)發(fā)送,，幀格式由被動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志（6個(gè)連續(xù)隱性位）+錯(cuò)誤標(biāo)志疊加（0~6個(gè)連續(xù)顯性位）+錯(cuò)誤界定符（8個(gè)連續(xù)的隱性位）組成。被動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志能夠部分或全部被其它節(jié)點(diǎn)的顯性位覆蓋,。如下：

　　圖3被動(dòng)錯(cuò)誤幀格式

　　二,、什么是局部錯(cuò)誤？

　　在整個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)中,，由于干擾等原因引起總線局部錯(cuò)誤（即某一個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)出錯(cuò),，其他節(jié)點(diǎn)正常），CAN總線上的主動(dòng)報(bào)錯(cuò)站點(diǎn)首先檢測(cè)到錯(cuò)誤，并立即主動(dòng)向總線上發(fā)出錯(cuò)誤標(biāo)識(shí),，通知其他未發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的節(jié)點(diǎn),，如圖4所示：

　　圖4 錯(cuò)誤幀的發(fā)送（局部錯(cuò)誤）

　　檢測(cè)錯(cuò)誤---發(fā)送錯(cuò)誤幀---通知報(bào)文錯(cuò)誤：首先，發(fā)送節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到總線錯(cuò)誤,，發(fā)出錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)——六個(gè)連續(xù)的顯性電平位,，總線接收到錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)后進(jìn)行全局通知——0~6個(gè)連續(xù)的顯性電平位+8個(gè)連續(xù)的隱性電平位，告知其他節(jié)點(diǎn)總線錯(cuò)誤,。

　　三,、局部錯(cuò)誤，全局通知案例分析

　　某純電動(dòng)公交車,，在啟動(dòng)車輛未啟動(dòng)電機(jī)時(shí),，總線報(bào)文成功率很高，基本沒(méi)有錯(cuò)誤幀,，但在啟動(dòng)電機(jī)后,，特別是踩氣泵剎車時(shí)，每踩一次踩氣泵就會(huì)涌現(xiàn)出較多的錯(cuò)誤幀,。整車的簡(jiǎn)單拓?fù)淙鐖D5所示：

　圖5 整車通信簡(jiǎn)易拓?fù)?br/>

　　使用ZLG致遠(yuǎn)電子總線分析儀CANscope連接方向盤下的OBD接口測(cè)試,，通過(guò)踩氣泵剎車，產(chǎn)生了較多的錯(cuò)誤幀,，主要為填充錯(cuò)誤和格式錯(cuò)誤,，分析錯(cuò)誤幀波形如圖6：

　　圖6 錯(cuò)誤幀的波形圖

　　從藍(lán)色標(biāo)記可以看到，ACK應(yīng)答后,，先有一個(gè)低臺(tái)階,，再二次抬高的錯(cuò)誤幀。

　　圖7 錯(cuò)誤標(biāo)志分析

　　CAN網(wǎng)絡(luò)波特率為250 Kbps,，即每個(gè)位為4us,由圖7知,，錯(cuò)誤標(biāo)志為7個(gè)顯性位（主動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志+錯(cuò)誤標(biāo)志疊加）組成，二次抬高的6個(gè)連續(xù)顯性電平,，是局部錯(cuò)誤后全局通知,，各節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤標(biāo)志疊加造成的。也就是說(shuō)車網(wǎng)絡(luò)上有某一CAN節(jié)點(diǎn)較容易受到干擾,，出現(xiàn)局部錯(cuò)誤,。

　　如何快速分析局部錯(cuò)誤，定位干擾源呢,？

　　由于是局部錯(cuò)誤,，干擾源在不同的測(cè)試點(diǎn)幅值是不同的，使用致遠(yuǎn)電子CANScope接入車前端的OBD接口和車尾部的電機(jī)控制器分別測(cè)試,，結(jié)果如圖8所示：

　　圖8 共模干擾對(duì)比

　　由上圖所示,，在OBD接口測(cè)試的共模幅值為700多mV,在電機(jī)控制器節(jié)點(diǎn)測(cè)試的共模幅值為1.3V左右,，同時(shí)可看到周期性的干擾脈沖。通過(guò)對(duì)異常共模信號(hào)做FFT頻譜分析,，快速定位共模干擾頻率,，測(cè)試結(jié)果如圖9所示：

　　圖9 共模干擾分析

　　測(cè)試出的干擾頻率與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器頻率吻合，推斷為驅(qū)動(dòng)器逆變產(chǎn)生的巨大電流形成強(qiáng)干擾,，串?dāng)_到CAN總線上,，導(dǎo)致距離其較近的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)局部錯(cuò)誤。

　　局部錯(cuò)誤,，全局通知是一種常見(jiàn)的錯(cuò)誤類型,，如何快速定位到錯(cuò)誤報(bào)文及其對(duì)應(yīng)的波形是分析問(wèn)題的關(guān)鍵，通過(guò)CANScope總線分析儀的報(bào)文接收和示波器,，可將每一幀報(bào)文與波形做一一對(duì)應(yīng),，快速分析報(bào)文及波形情況，實(shí)現(xiàn)CAN總線的快速故障定位和干擾排除,。