ACK的作用：確認一幀報文是否正常接收。

 

以標準數椐幀為例，從結構上看分成7段，分別為起始段
、仲裁段
、控製段、數椐段、CRC校驗段、ACK應答段


、幀結束段，如圖1所示：

 

圖1 標準數椐幀結構

 

ACK段長度為2個位
，包含應答間隙（ACK SLOT）和應答界定符（ACK DELIMITER）。在應答場裏
，發送站發送兩個“隱性”位。當接收器正確地接收到有效的報文，接收器就會在應答間隙（ACK SLOT）期間（發送ACK信號）向發送器發送一“顯性”的位以示應答。如圖2 （CANScope測試的ACK段波形圖）所示：

 

圖2 ACK應答位結構

 

應答間隙：所有接收到匹配CRC序列（CRC SEQUENCE）的節點會在應答間隙（ACK SLOT）期間用一“顯性”的位寫入發送器的“隱性”位來作出回答

，由於CAN總線線與的原理，隻要總線上有一個節點正確接收到數據

，則ACK SLOT就會被填入顯性電平。

 

ACK界定符：ACK界定符是ACK場的第二個位，並且是一個必須為“隱性”的位。因此
，應答間隙（ACK SLOT）被兩個“隱性”的位所包圍
，也就是CRC界定符（CRC DELIMITER）和ACK界定符（ACK DELIMITER）。

 

當一個接收節點接收的幀起始到CRC段之間的內容沒發生錯誤時，它將在ACK段發送一個顯性電平。 如圖3所示：

 

圖3 ACK應答過程分析

 

 

以使用ZLG致遠電子CANScope測試某電車CAN網絡為例，20多個CAN節點采樣手牽手方式組網
，線兩端各接120歐電阻，通訊能夠正常，但差分信號波形應答位電平偏高較多
，如圖4所示，從CANScope的波形圖中可以清楚的看到ACK電平突增。

 

圖4 CAN數椐幀波形分析

 

CAN總線通信存在異常
，ACK應答有問題
？——NO

 

分析如下：

 

首先
，我們看一款CAN收發器的典型內部結構圖
，CANH、CANL連接總線。

 

圖5 CAN收發器的典型內部結構圖

 

總線顯性時（邏輯為0），收發器內部Q1、Q2導通，CANH、CANL之間產生壓差；隱性時（邏輯為1）

，Q1、Q2截止，CANH、CANL處於無源狀態
，壓差為0。

 

按照標準，在總線輸出為顯性時


，CANH=3.5V，CANL=1.5V，差分分電平：CANH-CANL=2V，總線網絡電阻為60歐，流經終端電阻的電流約為33mA（2V/60歐）；

 

然而
，CAN收發器在輸出顯性時
，CANH電平並不是標準的3.5V，而是5V（VCC）通過一個二極管降壓得到的，二極管的壓降由負載電流決定。圖6所示的VDH為CANH對應的二極管壓降
，VDL為CANL對於的二極管壓降，流過的電流越大，二極管的壓降就越大。可知：

 

CANH的電壓=5V-VDH      CANL的電壓=0V+VDL

 

圖6 CAN收發器等效結構

 

在CAN總線網絡中
，當一幀報文被各個節點接收時，在ACK階段，多個CAN節點同時響應（都發顯性）
，流過終端電阻的電流被各個CAN節點均分，那麼平均到每個節點的電流就減小了，如下圖所示，VDH、VDL的壓降也減小，相應CANH-CANL的差分電壓就增大了
，即ACK應答電平偏高。

 

圖7 CAN網絡等效結構

 

 

當CAN總線上隻有一個節點可收發數據時，總線上因無接收節點在ACK SLOT時間內 發送“顯性”位(wei)填(tian)充(chong)，而(er)始(shi)終(zhong)保(bao)持(chi)隱(yin)性(xing)，發(fa)送(song)者(zhe)會(hui)檢(jian)測(ce)到(dao)這(zhe)個(ge)隱(yin)性(xing)位(wei)而(er)知(zhi)道(dao)發(fa)送(song)失(shi)敗(bai)，此(ci)條(tiao)報(bao)文(wen)需(xu)要(yao)重(zhong)發(fa)。因(yin)此(ci)這(zhe)個(ge)節(jie)點(dian)會(hui)一(yi)直(zhi)重(zhong)發(fa)數(shu)據(ju)直(zhi)到(dao)發(fa)送(song)成(cheng)功(gong)或(huo)發(fa)送(song)被(bei)取(qu)消(xiao)。

 

當總線上有多個CAN節點組網通信時
，由於總線電平線與的原理，隻要總線上有一個節點正確接收到數據，則ACK SLOT就會被填入顯性電平（此時認為數據幀發送成功）， 那麼，接收錯誤的節點如何來告知發送者此次發送不成功呢？這就要用到CANdecuowuzhen，dangyigejieshoujiedianshoudaocuowushujushi
，talijiguangbofasongyigecuowuzhen，qitadejiedianhefasongzheyedouhuishoudaozhegecuowuzhenerdiudiaocicibaowen，fasongjiedianzhongxinfasong，zhecaishiACK的意義。