原创 CAN网络设计复杂性分析

CAN是多主站结构，采用单点对多点的广播通讯。由于每个节点在任何时刻都可以通过总线进行通讯，但是由于总线通道只有一个，不允许两个或以上的节点同时利用总线进行信息传输。为了保证总线利用的单一性(单一节点利用总线)，在多个节点试图访问总线时，CAN总线采用了按位仲裁决策使用总线的节点。

CAN网络设计的复杂性的根源就是多主站和信道资源有限。其影响随着节点数量增加而增加，因此组建两节点的网络最简单。但是当数量增加，复杂性增加。

设计复杂性是指往总线上每增加一个功能(功能可能等同于节点，也可能不等同)，其它功能对它或它对其它功能的影响是不确定的和复杂的。比如通讯正常、可靠的系统，增加一个功能表示增加信号、消息数量。因此增加的消息可能对现有消息传输的实时性产生影响，而且这种影响是不确定的。系统集成阶段的偶然性故障往往与它有关。在实验室测试良好的ECU集成到整车网络时，ECU会突然失效，往往也是这些原因引起的。

举个典型的例子，车窗玻璃升降的按钮。在实验室设计实现时，没有出现按下按钮玻璃却不动的现象。但是集成到整车上时，可能会出现按下按钮，但是玻璃不动的现象。您可能需要按住按钮不动，然后才能看到玻璃的升降。产生这种现象的根本原因是按钮按下的信息没有及时传输到控制器中，因此控制器没有执行升降的动作。但是这种现象又是无规律和随机的。

因此在设计总线通讯的时候，这种不确定的影响如何避免、如何测试就成为设计中的难点之一。