4i>

Данные

Рис. 7.15. Схема включения регистра

► В протоколе CAN применяется контроль цик.1ически избыточным кодом (CRC), для чего используется полином х- + х + х + х* + х + х + х + 1, генерирующий двоичную псевдослучайную последовательность максимальной длины. Аппаратно или програм.мчю организуется сдвигающий 16-разрядный регистр с обратными связями через схемы иск.1ючающее ИЛИ (сумма по модулю два) в соответствии с коэффициента.ми образуюп1его полино.ма (рис. 7.15). Регистры на стороне приемника и передатчика исходно устанавливаются в одинаковые состояния. Через регистр проходят биты сообщения начиная со старших. После этого содержимое регистра становится циклически избыточным кодом (CRC). При отсутствии ошибок коды ирие.мника и передатчика совпадают. При ошибке бит АСК остается недоминантным.

► Протокол CAN предусматривает cигнaJизaцию ошибок. Если узел обнаруживает ошибку, используя один из приведенных выше способов, текуп1ая передача сообщений приостанавливается, на шину выдается флаг ошибки. Другие узлы не принимают прерванное сообщение.

При обнаружении ошибки CRC, кадр ошибки начинает передаваться после разделителя CRC. Для других видов ошибок кадр ошибки начинает передаваться со следующего бита после обнаружения ошибки.

После прерывания ошибочного сообщения передатчик пытается его повторить, как только шина освободится.

Неисправные узлы могли бы заблокировать всю шину свои.ми кадрами ошибок, )10 протокол CAN имеет средства для различения случайных и повторяющихся (постоянных) ошибок, локальных и глобальных. Для этого делается статистическая оценка поведения узла по числу кадров в ошибочных ситуациях и постоянно неисправный узел может быть выканючен, чтобы сохранить работоспособность шины в цело.м. В некоторых системах сигнализация опшбок используется для записи кодов ошибок в память бортовой диагностики.

7.6. Подуровень LLC

7.6.1. Возможности подуровня

Подуровень LLC соответствует верхней части кана.,1ьного уровня модели ВОС. Здесь решаются вопросы независимо от способов доступа к среде, такие как: решение о иринятии сообщения узло.м, онределение состояния перегрузки, повторение передачи и т. д.

Идентификатор

Поле DLC

Поле данных

Идентификатор

Поле DLC

Кадр запроса LLC

СЯ 11 бит. Семь наиболее значимых битов не .могут быть одновременно в

Кадр данных LLC СОСТОЯНИИ 1 .

В поле DLC (data length code) содержится 4 бита. Здесь указывается размерность поля данных в байтах. Допустимыми значениями являются Рис. 7.16. Форматы кадров подуровня LLC 0-8, комбинации цифр 9 и 5 запрещены.

В поле данных может быть до 8 байт, в соответствии со значением DLC. Кадр запроса идентичен кадру данных, но не содержит поля данных. Поле DLC должно содержать число байтов данных в соответствии с идентификатором.

► Решение о принятии сообщения узлом реализуется следующим способо.м. При необходимости послать сообщение узел передает данные и идентификатор своему шинному драйверу CAN. Здесь сообщение форматируется в кадры и передается на шину драйвером, когда шина свободна или в соответствии с приоритетом информации. Все другие узлы шины становятся приемниками этого coo6ute-ния. Каждый узел определяет - е.му предназначена эта информация или нет. Если да , информация принимается, если пет - игнорируется. Процедуру такой фильтрации может выполнить и ЭБУ, но для разгрузки ЭБУ в современных протоколах CAN для мультиплексных систем определение назначения сообщения возложено на адаптеры CAN.

► Извещение о перегрузке ггередается в шину CAN, когда внутренние условия приемника требуют задержки перед принятием следующего кадра. Кадр перефуз-ки инициируется подуровнем LLC.

В результате арбитража передагчик может не передать свое сообщение на шину. Подуровень LLC инициирует ретрансляцию (повторение) данных, пока они не будуг отосланы адресату. Доступ передающего узла к шине может быть заблокирован другими сообщениями с более высокими приоритетами. Как должна отрабатыват1>ся такая ситуация, решается соответствующим приложением.

7.6.2. Ограничение распространения ошибок

Наиболее важными задачами при ограничении распространения ошибок является:

различение временных и постоянных отказов;

отключение неисправных узлов от шины.

Для этого используются счетчики отказов узла, один для режима передачи, другой для приема. При обнаружении опшбки содержимое соответствующего счетчика увеличивается на число в диапазоне 1...8 в зависимости от типа ошибки. После успешной передачи или приема значение в соответствующем счетчике уменьшается на единицу.

► Подуровень LLC обеспечивает пользователя интерфейсом CAN возможностью выполнять следующие задания:

передавать данные без квитирования;

передавать кадр запроса без квитирования.

Взаимодействие между подуровнем LLC и пользователем осуществляется с применением двух типов кадров: ка-чра данных LLC и кадра запроса LLC (рис. 7.16).

В ноле идентификатора содержит-

rCZh

Узел 1

Vbat

Содержимое счетчиков соответствует относительной частоте ноявления отказов в предыстории. Считается, что узел вышел из строя, если в средне.м одно из восьми сообшений передается (принимается) с ошибкой.

Функционирование узлов модифицируется в зависи.мости от содержимого счетчиков. Узлы .могут находиться в одном из трех состояний:

состояние активной отработки ошибок (error active). Это нор.ма.,1Ьный режим работы узла. При обнаружении отклонений у.зел выдает на ninny кадр ак-тивгюй ошибки;

состояние пассивной отработки ошибок (error passive). Узел nepeKjiro4aeTCH в это состояние, когда содержи.мое одного из счетчиков превысит 127. При обнаружении отююнений узел посылает по шипе кадр пассивной ошибки;

отключение от шины (bus off). В этот режим узел попадает, если содержимое счетчика превысило 255. После отключения узел на работу шины уже не влияет. Узлу может быть разрешено вернуться в активное состояние после инициализации от протокола более высокого уровня (Normal Mode Request) и прохода по шине 128 последовательностей из 11 недоминантных битов.

► В мультинлексных системах с высокой скоростью обмена данными топология шины должна быть максимально приближена к линейной для уменьшения отражений в кабеле. Ответвления от ишны до узлов

должны быть как мож1Ю более короткими.

идя уменьшения стоячих волн точки подктючения yзJЮB к шине не должны располагаться на одинако-во.м расстоянии друг от друга, отводы должш,! и.меть различную д.шну. Например, соглас1Ю стандарту SAE J1939/11, для скорости обмена 250 Кбит/сек макси.ма-льная лтина отвода может бьпь I метр, минимальное расстояние между точка.ми подключения ухюв к шине - 0,1 метра.

► Во время эксплуатации могут появиться различные неисправности шины. Некоторые из них [юказаны на рис. 7.17. Здесь приведено описание этих неисправностей и их последствий.

!. Обрыв линии CAN H. Сеть разбивается на две, не связанные друг с другом подсети. Обмен дапны.ми между узлами различных подсетей невозможен. В пределах одной подсети обмен сохраняется, но с худшим соотношением cnniaji/myM.

2. Обрыв линии CAN L. Ана.,10гично случаю 1.

3. Замыкание линии CANH на напряжение источника питания (аккумулятор). Обмен данными обычно невозможен.

4. Замыкание линии CAN L на массу. Обмен данными сохраняется, так как напряжение в линии остается в допустимых пределах, но с худшим соотношением сигна.,1/шум и большим паразитным излучением.

5. Замыкание линии на массу. Обмен данными невозможен.

Узел 2

УзелМ

(>-

ф-()

н чш-

GND GND I Vbat

Узел 1

Узел 2

Рис. 7.17. Неисправности шины