利用XC2300系列微控制器實現(xiàn)CAN網(wǎng)絡安全

　　靈活的FIFO結(jié)構(gòu)

　　CAN 節(jié)點共享的所有報文對象可分別被單獨地分配給特定的鏈表，而每個鏈表則被綁定到特定的節(jié)點。例如，鏈表1對應節(jié)點0，鏈表2對應節(jié)點1，以此類推。鏈表0是對應所有未被分配的報文對象的附加鏈表。這些鏈表采用雙鏈式鏈表結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)為在不同CAN節(jié)點上使用報文對象提供了高度靈活性。同時，未被使用的報文對象可用于FIFO結(jié)構(gòu)。而這些FIFO既可被分配給特定的CAN節(jié)點，也可被分配給一個未使用節(jié)點的鏈表。由于僅需將輸入到節(jié)點的報文與分配給該鏈表的報文對象進行比較，報文對象的判斷速度得到提高。當然，需要將FIFO基礎報文對象鏈接到特定的節(jié)點鏈表。

　　網(wǎng)關(guān)功能

　　嵌入式應用中通常有多個CAN網(wǎng)絡，以適合該應用的不同速度運行。有些報文需要從一個總線系統(tǒng)傳輸?shù)搅硪粋€總線系統(tǒng)。網(wǎng)關(guān)功能對實現(xiàn)上述應用非常有效，而且還有可能將網(wǎng)關(guān)和FIFO功能結(jié)合起來。例如，在將出現(xiàn)頻度很高的報文從高速CAN總線傳輸?shù)降退?CAN總線時，將網(wǎng)關(guān)和FIFO功能結(jié)合起來，就有可能在不增加CPU負荷的前提下實現(xiàn)這種報文傳輸。

　　分析器模式

　　CAN網(wǎng)絡的所有節(jié)點通常都采用CAN協(xié)議，即對報文做出反應并進行確認。在分析器模式下，CAN節(jié)點監(jiān)聽總線，不主動利用協(xié)議進行傳輸。該特性對于多種應用具有價值。例如在不影響總線運行的情況下檢測波特率，該特性還可以用于實現(xiàn)對運行中的CAN網(wǎng)絡進行熱插拔。更多優(yōu)點包括同步分析和驅(qū)動器延時測量。這可用于幀定時測量，并根據(jù)物理CAN總線情況調(diào)整位定時值。它還能提供所檢測到錯誤的詳細信息，便于分析出錯原因。比如，上次錯誤代碼(LEC)位域、所有錯誤計數(shù)器的可讀性和錯誤報警級別的靈活下調(diào)。

　　用于安全應用的分析器模式

　　安全應用具有特殊要求，例如在關(guān)鍵路徑中增加冗余部件。在CAN網(wǎng)絡中，CAN節(jié)點和CAN收發(fā)器就處于這種關(guān)鍵路徑中。通過節(jié)點進行的報文傳輸可能會被阻斷，更糟糕的是，總線上其他節(jié)點的通信也可能會受到干擾。英飛凌XC2300系列微控制器最多可提供4個獨立的CAN節(jié)點，并可在多種配置下利用分析器模式進行錯誤檢測。利用2個CAN節(jié)點和2個獨立的CAN收發(fā)器，可檢測從物理CAN總線到報文存儲器的錯誤。第二個CAN節(jié)點以分析器模式運行，監(jiān)聽總線，不主動利用協(xié)議進行傳輸。這種配置的優(yōu)點在于，CAN收發(fā)器引起的錯誤也能被檢測到。其缺點在于成本。另一種配置是放棄第二CAN收發(fā)器，這種配置在成本上更低，但不能檢測到收發(fā)器引起的錯誤。在兩種配置下，節(jié)點均被異步處理，原因是內(nèi)部協(xié)議處理器按一個報文對象接著另一個的順序請求信息。使用兩個不同的報文對象并通過軟件進行比較，以檢驗所收到信息的正確性。這樣甚至能發(fā)現(xiàn)協(xié)議處理器和報文存儲器之間的問題。

　　
圖2 利用網(wǎng)關(guān)功能自主傳送CAN報文，毋須額外增加CPU負荷