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摘要：CAN總線網(wǎng)絡(luò)中，若其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)硬件或者軟件上的錯(cuò)誤，很可能導(dǎo)致總線電平持續(xù)保持在顯性狀態(tài)，總線上所有節(jié)點(diǎn)均不能正常通信。在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該如何通過硬件手段避免這一問題發(fā)生？
總線值
CAN總線上的數(shù)據(jù)采用不歸零編碼方式，可具有兩種互補(bǔ)的邏輯值之一：“顯性”或“隱性”?！帮@性”位和“隱性”位同時(shí)傳送時(shí)，總線的結(jié)果值為“顯性”。比如，在執(zhí)行總線的“線與”時(shí)，邏輯 0 代表“顯性”，邏輯1 代表“隱性”。
CAN總線節(jié)點(diǎn)的基本組成如圖1所示，當(dāng)MCU的TXD引腳輸出0時(shí)，總線電平為顯性，若輸出1，總線電平則為隱性。 
圖1 CAN節(jié)點(diǎn)基本組成示意圖
TXD 顯性超時(shí)
由于CAN總線顯性電平的“支配地位”，在CAN總線組網(wǎng)時(shí)，若有其中一個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)硬件或者軟件上的錯(cuò)誤，使控制器TXD引腳持續(xù)處于低電平，則會(huì)使總線電平持續(xù)保持在顯性狀態(tài)，總線上所有節(jié)點(diǎn)均不能正常通信，導(dǎo)致總線癱瘓。若總線節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多，確定問題節(jié)點(diǎn)將是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。
帶TXD顯性超時(shí)保護(hù)功能的CAN收發(fā)器可以有效防止出錯(cuò)的CAN控制器通過發(fā)送持續(xù)的顯性TXD信號(hào)將總線箝位在顯性電平。
圖2 TXD顯性超時(shí)功能
如圖2所示，帶TXD顯性超時(shí)保護(hù)的CAN收發(fā)器，在TXD引腳顯性時(shí)間超過允許最大的時(shí)間tDOM后，發(fā)送器將被禁能，收發(fā)器輸出表現(xiàn)為隱性狀態(tài)，總線將不受該節(jié)點(diǎn)影響，從而保證總線的正常通信。收發(fā)器下一個(gè)顯性輸出只有在釋放了TXD后才可以產(chǎn)生。
隔離CAN收發(fā)器
表1列出了常用的隔離CAN收發(fā)器。從列表可以看出，CTM1051K(A)T具有TXD顯性超時(shí)保護(hù)功能，可以避免總線持續(xù)進(jìn)入顯性狀態(tài)，保護(hù)總線正常通信。但由于tDOM的存在，收發(fā)器的最低工作位速率被限制。
表1 常用隔離CAN收發(fā)器
圖3 CAN隔離收發(fā)器
根據(jù) CAN 協(xié)議（ISO 11898），除了錯(cuò)誤幀和過載幀（允許6個(gè)相等顯性位），CAN幀報(bào)文中在5個(gè)連續(xù)相等位后，發(fā)送器自動(dòng)插入一個(gè)與之互補(bǔ)的補(bǔ)碼位；接收時(shí)，這個(gè)填充位被自動(dòng)丟掉。例如，5個(gè)連續(xù)的高電平位后，CAN自動(dòng)插入一個(gè)低電平位。因此，TXD只允許最多11個(gè)連續(xù)的顯性位，最壞的情況是一個(gè)錯(cuò)誤幀緊接在5個(gè)連續(xù)的顯性位后，即tDOM的最小值要求收發(fā)器的最小位速率必須大于36.7kbit/s：
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