摘要：CAN總線網絡中，若其中一個節點出現硬件或者軟件上的錯誤，很可能導致總線電平持續保持在顯性狀態，總線上所有節點均不能正常通信。在節點設計時，應該如何通過硬件手段避免這一問題發生?

　　總線值

　　CAN總線上的數據采用不歸零編碼方式，可具有兩種互補的邏輯值之一：“顯性”或“隱性”。“顯性”位和“隱性”位同時傳送時，總線的結果值為“顯性”。比如，在執行總線的“線與”時，邏輯 0 代表“顯性”，邏輯1 代表“隱性”。

　　CAN總線節點的基本組成如圖1所示，當MCU的TXD引腳輸出0時，總線電平為顯性，若輸出1，總線電平則為隱性。

　　圖1 CAN節點基本組成示意圖

　　TXD 顯性超時

　　由于CAN總線顯性電平的“支配地位”，在CAN總線組網時，若有其中一個CAN節點出現硬件或者軟件上的錯誤，使控制器TXD引腳持續處于低電平，則會使總線電平持續保持在顯性狀態，總線上所有節點均不能正常通信，導致總線癱瘓。若總線節點數量眾多，確定問題節點將是一項艱巨的任務。

　　帶TXD顯性超時保護功能的CAN收發器可以有效防止出錯的CAN控制器通過發送持續的顯性TXD信號將總線箝位在顯性電平。

　　圖2 TXD顯性超時功能

　　如圖2所示，帶TXD顯性超時保護的CAN收發器，在TXD引腳顯性時間超過允許最大的時間tDOM后，發送器將被禁能，收發器輸出表現為隱性狀態，總線將不受該節點影響，從而保證總線的正常通信。收發器下一個顯性輸出只有在釋放了TXD后才可以產生。

　　隔離CAN收發器

　　表1列出了常用的隔離CAN收發器。從列表可以看出，CTM1051K(A)T具有TXD顯性超時保護功能，可以避免總線持續進入顯性狀態，保護總線正常通信。但由于tDOM的存在，收發器的最低工作位速率被限制。

　　表1 常用隔離CAN收發器

　　圖3 CAN隔離收發器

　　根據 CAN 協議(ISO 11898)，除了錯誤幀和過載幀(允許6個相等顯性位)，CAN幀報文中在5個連續相等位后，發送器自動插入一個與之互補的補碼位;接收時，這個填充位被自動丟掉。例如，5個連續的高電平位后，CAN自動插入一個低電平位。因此，TXD只允許最多11個連續的顯性位，最壞的情況是一個錯誤幀緊接在5個連續的顯性位后，即tDOM的最小值要求收發器的最小位速率必須大于。