CAN接收器(下)
ACK場的交互是接收節(jié)點對數(shù)據(jù)接收狀態(tài)的反饋。當接收節(jié)點確認CRC校驗通過后,會在ACK位期間向總線發(fā)送一個顯性電平(與發(fā)送節(jié)點發(fā)送的隱性電平相反),告知發(fā)送節(jié)點“數(shù)據(jù)已正確接收”;若CRC校驗失敗,接收節(jié)點則保持隱性電平,不發(fā)送應(yīng)答。發(fā)送節(jié)點通過監(jiān)測ACK位的電平,即可判斷數(shù)據(jù)是否被至少一個節(jié)點成功接收。需要注意的是,即使多個接收節(jié)點同時應(yīng)答,總線上的顯性電平也只會被強化,不會產(chǎn)生沖突,這一設(shè)計確保了應(yīng)答機制的可靠性。
幀結(jié)束(EOF)由7個隱性電平位組成,接收節(jié)點檢測到這一串連續(xù)的隱性電平后,確認當前數(shù)據(jù)幀傳輸結(jié)束,隨即釋放對總線狀態(tài)的跟蹤,準備接收下一個幀。但在此之前,接收節(jié)點還需完成最后的錯誤檢測與狀態(tài)管理:整個接收過程中,控制器會實時監(jiān)測位錯誤(接收電平與總線電平不一致)、填充錯誤(違反位填充規(guī)則,即連續(xù)5個相同電平后未插入相反電平)、形式錯誤(幀結(jié)構(gòu)不符合規(guī)范,如EOF位不是隱性電平)等異常。若檢測到錯誤,接收節(jié)點會立即發(fā)送錯誤標志(6個顯性電平),通知總線上的其他節(jié)點,并根據(jù)錯誤類型更新自身的錯誤計數(shù)器——輕微錯誤會使計數(shù)器少量增減,而嚴重或持續(xù)錯誤會導(dǎo)致節(jié)點從主動錯誤狀態(tài)逐步切換到被動錯誤狀態(tài),直至進入總線關(guān)閉狀態(tài),避免故障節(jié)點持續(xù)干擾網(wǎng)絡(luò)。
當所有字段接收完成且無錯誤(或錯誤已處理),接收節(jié)點會將解析后的有效數(shù)據(jù)(包括標識符、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)內(nèi)容等)存入接收緩沖區(qū),并通過中斷或查詢方式通知微控制器(MCU)讀取。MCU讀取數(shù)據(jù)后,會根據(jù)應(yīng)用層協(xié)議對信息進行進一步處理,如執(zhí)行控制指令、更新設(shè)備狀態(tài)等,至此,一次完整的CAN接收流程才算結(jié)束。
CAN接收流程的設(shè)計充分體現(xiàn)了“精準監(jiān)聽、智能過濾、嚴格校驗”的特點:通過實時同步機制確保時序一致,通過驗收濾波實現(xiàn)數(shù)據(jù)篩選,通過多層校驗保障傳輸可靠,通過錯誤管理維持網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。這一流程與發(fā)送流程的仲裁機制、錯誤處理相互配合,共同構(gòu)建了CAN總線高效、可靠的通信能力,使其能在汽車、工業(yè)等對實時性和穩(wěn)定性要求極高的場景中發(fā)揮核心作用。無論是簡單的傳感器數(shù)據(jù)采集,還是復(fù)雜的多節(jié)點協(xié)同控制,接收流程的順暢運行都是信息交互的基礎(chǔ),其細節(jié)設(shè)計的嚴謹性,正是CAN協(xié)議歷經(jīng)數(shù)十年仍被廣泛應(yīng)用的重要原因。





