在社会的现场总线系统中，CAN总线错误检测机制扮演着至关重要的角色。为了确保数据传输的可靠性和实时性，工程师们开发了多种技术来检测和纠正可能出现的错误。在这篇文章中，我们将探讨CAN总线中的错误类型、错误处理机制以及如何使用专门工具如CANscope进行故障诊断。

首先，让我们回顾一下CAN总线是如何工作的。在汽车产业中，由于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本等方面有严格要求，各种电子控制系统被开发出来。这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，因此由多条总线构成的情况很多。为适应“减少线束数量”、“通过多个LAN进行大量数据高速通信”的需要，CAN总线应运而生。

图1展示了CAN总线在汽车中的应用，它已经被广泛应用于工业自动化、船舶、医疗设备等领域。此外，它还成为当今自动化领域技术发展热点之一，被誉为自动化领域计算机局域网。

图2提供了一幅示例网络图，其出现为分布式控制系统实现各节点间实时可靠数据通信提供了强有力的技术支持。

然而，在实际操作中，即使是高性能且可靠性的协议，如同任何其他硬件或软件一样，也可能会遇到问题。因此，了解并能够识别和解决这些问题至关重要。这就是为什么工程师们更关注的是正确帧之外，还要考虑到可能出现的问题，比如位填充错误（Bit Stuffing Error）、CRC校验码误差（CRC Error）等，这些都是与实际应用相关的一些常见问题。

例如，如果由于干扰导致电平下降过快或者上升太慢，而无法准确地识别出位宽度，就会造成位宽失调，从而影响接收端的正确解析，如图3所示。

此外，不仅如此，还有其他几类常见错误，如终端电阻并联过多导致差分电平幅值太小从而引起接收失败（图4），或者由于波特率异常导致位长变动过大（图7）。

除了硬件层面的故障之外，有时候甚至是软件bug也能引发一系列连锁反应，最终导致整个网络瘫痪或效率降低。在这种情况下，对单个节点内部状态和行为进行精细监控就显得尤其关键，以便早期发现潜在的问题，并采取措施避免进一步扩散。

对于以上提到的所有问题，都可以通过精心设计的测试流程来解决，其中包括但不限于以下几个方面：

主动/被动错误：检测是否存在主动/被动报错信号，以及它们分别代表什么意思。

发送/接收计数器：跟踪每个节点上的发送计数器REC和TEC变化情况，以确定哪些节点处于何种状态。

位流处理器(BSP)：检查BSP是否有效地执行了串行数据流管理任务。

位逻辑控制(BTL)：确认BTL是否能够同步信息开头以弱势支配形式传输，以及软同步功能是否正常工作。

错误管理逻辑(EML)：验证EML是否能妥善报告来自BSP出的出错报告，并通知其他相关模块。

最后，但绝非最不重要的一环，是使用专业工具如 CANscope 来帮助我们分析和理解这些复杂过程。它是一款集海量存储示波器、高级网络分析仪、一致误码率分析仪、一致协议分析仪及完整测试套件于一体的大型综合测量设备，可以帮助用户快速定位故障源，并从根本上解决各种潜在的问题。此外，它还允许用户重新定义开发测试方法，从而评估通讯正确性、合理性以及稳定性的各个方面，使其成为当前最先进且最全面的物理层次测试平台之一。