关于CAN通信中总线上存在多个节点时的返回ACK

bdjinger

最近在用STM32F407调试CAN通信，关于返回ACK有一个疑问
我用两个节点，分别收发数据，然后用示波器查看波形，我发现不管接收节点的ID是否与发送ID相符，都会有返回ACK。发送节点我是用HAL_CAN_AddTxMessage这个函数发送的，不管ID是否相符，都会返回HAL_OK。
但是如果我的接收节点断电，那么就没有返回ACK了。
那么我是不是可以这样认为，在总线上有多个节点的时候，即便当前的发送节点发送成功了，我也不能保证正确ID的节点接收到了数据，因为可能正确ID的节点已经掉电了，而这个返回ACK是其他ID不相符的节点返回的。
那么为了保证数据传输，是不是也需要像串口通信一样，有返回机制？
第一次使用CAN通信，对于原理了解的不是很透彻，希望能得到大家的回答

laxsystem01

CAN的ACK是CAN的硬件层自动发送的，如果需要节点响应 则需要向总线发一段报文表示收到···

ssimple

我也有这样的疑问，目前还是和串口一样处理了，楼主有答案了吗

eric2013

特别注意，函数HAL_CAN_AddTxMessage的返回值仅仅是表示这个函数可用，与底层CAN是否成功没有任何关系

1. /**
   
2.   * @brief  Add a message to the first free Tx mailbox and activate the
   
3.   *         corresponding transmission request.
   
4.   * @param  hcan pointer to a CAN_HandleTypeDef structure that contains
   
5.   *         the configuration information for the specified CAN.
   
6.   * @param  pHeader pointer to a CAN_TxHeaderTypeDef structure.
   
7.   * @param  aData array containing the payload of the Tx frame.
   
8.   * @param  pTxMailbox pointer to a variable where the function will return
   
9.   *         the TxMailbox used to store the Tx message.
   
10.   *         This parameter can be a value of @arg CAN_Tx_Mailboxes.
    
11.   * @retval HAL status
    
12.   */
    
13. HAL_StatusTypeDef HAL_CAN_AddTxMessage(CAN_HandleTypeDef *hcan, CAN_TxHeaderTypeDef *pHeader, uint8_t aData[], uint32_t *pTxMailbox)
    
14. {
    
15.   uint32_t transmitmailbox;
    
16.   HAL_CAN_StateTypeDef state = hcan->State;
    
17.   uint32_t tsr = READ_REG(hcan->Instance->TSR);
    
18. 
    
19.   /* Check the parameters */
    
20.   assert_param(IS_CAN_IDTYPE(pHeader->IDE));
    
21.   assert_param(IS_CAN_RTR(pHeader->RTR));
    
22.   assert_param(IS_CAN_DLC(pHeader->DLC));
    
23.   if (pHeader->IDE == CAN_ID_STD)
    
24.   {
    
25.     assert_param(IS_CAN_STDID(pHeader->StdId));
    
26.   }
    
27.   else
    
28.   {
    
29.     assert_param(IS_CAN_EXTID(pHeader->ExtId));
    
30.   }
    
31.   assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(pHeader->TransmitGlobalTime));
    
32. 
    
33.   if ((state == HAL_CAN_STATE_READY) ||
    
34.       (state == HAL_CAN_STATE_LISTENING))
    
35.   {
    
36.     /* Check that all the Tx mailboxes are not full */
    
37.     if (((tsr & CAN_TSR_TME0) != 0U) ||
    
38.         ((tsr & CAN_TSR_TME1) != 0U) ||
    
39.         ((tsr & CAN_TSR_TME2) != 0U))
    
40.     {
    
41.       /* Select an empty transmit mailbox */
    
42.       transmitmailbox = (tsr & CAN_TSR_CODE) >> CAN_TSR_CODE_Pos;
    
43. 
    
44.       /* Check transmit mailbox value */
    
45.       if (transmitmailbox > 2U)
    
46.       {
    
47.         /* Update error code */
    
48.         hcan->ErrorCode |= HAL_CAN_ERROR_INTERNAL;
    
49. 
    
50.         return HAL_ERROR;
    
51.       }
    
52. 
    
53.       /* Store the Tx mailbox */
    
54.       *pTxMailbox = (uint32_t)1 << transmitmailbox;
    
55. 
    
56.       /* Set up the Id */
    
57.       if (pHeader->IDE == CAN_ID_STD)
    
58.       {
    
59.         hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TIR = ((pHeader->StdId << CAN_TI0R_STID_Pos) |
    
60.                                                            pHeader->RTR);
    
61.       }
    
62.       else
    
63.       {
    
64.         hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TIR = ((pHeader->ExtId << CAN_TI0R_EXID_Pos) |
    
65.                                                            pHeader->IDE |
    
66.                                                            pHeader->RTR);
    
67.       }
    
68. 
    
69.       /* Set up the DLC */
    
70.       hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TDTR = (pHeader->DLC);
    
71. 
    
72.       /* Set up the Transmit Global Time mode */
    
73.       if (pHeader->TransmitGlobalTime == ENABLE)
    
74.       {
    
75.         SET_BIT(hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TDTR, CAN_TDT0R_TGT);
    
76.       }
    
77. 
    
78.       /* Set up the data field */
    
79.       WRITE_REG(hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TDHR,
    
80.                 ((uint32_t)aData[7] << CAN_TDH0R_DATA7_Pos) |
    
81.                 ((uint32_t)aData[6] << CAN_TDH0R_DATA6_Pos) |
    
82.                 ((uint32_t)aData[5] << CAN_TDH0R_DATA5_Pos) |
    
83.                 ((uint32_t)aData[4] << CAN_TDH0R_DATA4_Pos));
    
84.       WRITE_REG(hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TDLR,
    
85.                 ((uint32_t)aData[3] << CAN_TDL0R_DATA3_Pos) |
    
86.                 ((uint32_t)aData[2] << CAN_TDL0R_DATA2_Pos) |
    
87.                 ((uint32_t)aData[1] << CAN_TDL0R_DATA1_Pos) |
    
88.                 ((uint32_t)aData[0] << CAN_TDL0R_DATA0_Pos));
    
89. 
    
90.       /* Request transmission */
    
91.       SET_BIT(hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TIR, CAN_TI0R_TXRQ);
    
92. 
    
93.       /* Return function status */
    
94.       return HAL_OK;
    
95.     }
    
96.     else
    
97.     {
    
98.       /* Update error code */
    
99.       hcan->ErrorCode |= HAL_CAN_ERROR_PARAM;
    
100. 
     
101.       return HAL_ERROR;
     
102.     }
     
103.   }
     
104.   else
     
105.   {
     
106.     /* Update error code */
     
107.     hcan->ErrorCode |= HAL_CAN_ERROR_NOT_INITIALIZED;
     
108. 
     
109.     return HAL_ERROR;
     
110.   }
     
111. }
     

复制代码

morning_enr6U

这个你看CAN2.0AB的标准，就知道了。 ACK的作用是啥，本着这个问题去看下，就明白了。

morning_enr6U

从协议所描述的内容来看，我们不难得出一个结论：CAN是一种基于广播的通讯方式，为了保证总线上的每一个节点（处于normal mode）都能正确的接收到报文，报文的发送者要求每一个接收节点在报文发送结束前，也就是ACK slot的时间内，作出应答，即要求接收的节点都在这个时间发送一个“显性”位。发送者在发送的同时，会监视总线上的数据，如果与发送的娄据不一致，则表示发送失败或自己失去仲裁，立即停止发送或转入接收模式。如果有一个节点在ACK SLOT的时间内发送“显性”位，则发送者认为此次发送报文成功；如果发送者检测到ACK SLOT为隐性位，则表示没有节点填充ACK SLOT，则发送者会检测到这个隐性位而知道发送失败，此条报文需要重发。所以，当总线上只有一个节点的时候，或是只有一个节点可以收发数据的时候，这个节点是发不出去数据的，因为它所发出的数据帧中的ACK SLOT没有另外一个节点来填充，将永远是隐性位，这个节点会一直重发数据直到发送成功或发送被取消。
（注：一：总线上只有一个节点而且它向外发送了数据。它确实不会收到任何ACK，它会变成“error passive”但是它不会变成BUS off。why？请参考CAN specificaton 2.0-partB-Fault_Confinement--rule3--exception1二:其它检测到CRC错误的节点不会马上发送错误帧，而是在ACK delimiter之后才发送。请参考CAN specificaton 2.0-partB-Error_Signalling）

morning_enr6U

我们认为，发送者在发数据的时候，CANTX在发送数据，而CANRX同时也在接收数据，当发送者发送ACK为隐性时，接收到的ACK SLOT一定要是显性才会正确。那么，当有节点正确接收到了数据，在ACK SLOT填上显性位后，接收错误的节点这时候会如何呢？接收错误的节点就会马上发送错误帧，一般是发送连续的6个0或1，根据CAN的位填充原理，当有五个连续的0或1出现时，为了传送中的同步，必须插入一个反相位的BIT作为填充位，如果连续出现6个或以上的相同信号，则此次传送错误，数据将被丢弃。故当发送者收到这个错误帧后，便会知道发送出错，并试图重发数据。

廷润

开放的CAN通信，自己私用可以定义广播码，主机通信地址范围，从机通信地址范围。报文的头就用来确定握手通信来往的依据。具体功能再接着匹配功能字符，最后再对接数据。