高速铁路中CAN延迟通讯故障的判定和解决

  通讯故障，但是对故障的原因和原理却一概不知。它具体是怎样的情况?下面以某高铁为例进行详解。

  随着我们正常的生活节奏的逐渐提高，地区与地区之间的距离已经不在成为问题，这得益于交通运输业的全力发展，其中高铁作为交通运输业的佼佼者，他也得到了人民大众的广泛认可。正因为如此，高铁中的通讯问题也得到了各种设备供应商与铁路公司的格外的重视，他们是不能容忍这种错误的，因为这与每一位出行人员和列车人员的生命安全息息相关。下面针对某高铁通讯问题进行简要的实例讲解。

  CAN总线主要制约其传输距离，由于高铁列车的车身较长通讯点较多，就会导致数据传输和响应的延迟。导线在传输数据时是存在延迟的，一般通常延迟为5ns/m，同时隔离器件的不同也会导致不同的延迟。其中还与导线平方米的铜线)、CAN收发器与隔离方式有关，例如：光耦隔离延迟要比磁耦隔离大得多。

  如果CAN的重同步不能弥补传输中所产生的延迟，就会导致应答定界符的位宽变大，最后导致应答定界符在识别过程中识别出错，将隐性电平识别为显性电平，出现定界符错误。如图1所示：

  这次检测出来的错误类型最重要的包含：应答定界符错误、定界符格式错误和帧结束格式错误，他们均属于延迟错误导致，下面已应答定界符错误为例：

  从数据我们大家可以看出，应答定界符本应该为隐性电平，但由于传输应答的延迟问题导致应答定界符长期处于显性状态，这导致应答界定符格式出现错误。

  首先要想检测CAN总线延迟错误必须有相应的CAN总线分析仪，下面以广州致远电子的CANSCOPE检测方式为例：

  为了更快的进行故障点的定位，我们第一步要对整个通讯过程的延时状况做分析，找出延时存在的地方。根据CANSCOPE中“传输延时”将整个列表以延时从大到小的顺序将延时排列出来，以0.245倍位宽为界，超出该范围可定义为有应答错误风险。

  由于总线上面挂接的节点距离测试点都不同，所以引起的延时都不一样。我们为经验测试出总线最大的延时，通常把测试点放在总线的最远两端，测试的对象也是总线最远两端的两个节点发出来的报文。

  我们可以假定报文是从最左边的主机发出来的，那么距离他最远的从机就是最右端的，则最大延迟为：整体导线延迟+最远端节点(即最右端)的电路延迟(包括隔离器件与收发器延迟)。

  2.用较粗的导线线.使用镀金或镀银的线.增加网桥中继设备CANBridge延长通讯距离。

  5.采用光纤传输，如致远电子的CANHUB-AF1S1，同等波特率可延长1倍通讯距离。

  要想保证CAN总线通讯正常首先要保证合理布置CAN节点，保每一个到达节点的报文不出现延时错误，其次一台好的分析工具也是必不可少的，它不仅能帮助我们精确快速地发现故障所在，还能以模拟方式测试我们总线在各种各样的环境中的工况。

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