汽车CAN报文中的CheckSum和RollingCounter介绍

CAN总线在汽车和船舰电子设备通信中被广泛运用，并且随着国家智能网联汽车行业的不断发展，对CAN的需求也会越来越大。

CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准（ISO 11898），是国际上应用最广泛的现场总线之一。在汽车CAN总线网络通信中，OEM精心设计的CAN通信矩阵，通常被编译成Excel或DBC格式的文件，旨在清晰的描述网络节点、消息、信号间错综复杂的交互关系。而在这个框架内有两个尤为重要的信号：CheckSum信号与RollingCounter信号，扮演着关键的角色。

那么，您对这两个信号的具体作用与意义是否有所了解呢？今天小编给大家分享下这两个信号的特点和应用分别有哪些。

一、使用背景

为什么会使用这两个信号？简单来说，是为了安全，或者说“合法”。

CAN总线协议是包含CRC校验的（CRC段）。但是，它只保证数据在总线上传输的正确性和完整性。至于数据来源是否“合法”，在CAN的广播机制下，协议自带的CRC校验是无法识别的。因此，这就有了CheckSum与RollingCounter两种信号。

图1 CAN协议报文帧格式

二、CheckSum介绍

与CAN链路层自带的CRC校验不同，CheckSum信号（校验值）是对数据段其他字节进行计算，生成的一个校验值。同时，该校验值也放在报文的数据段里，确保报文数据的完整性和正确性。

在接收端使用相同的算法进行校验，检查校验结果是否一致，从而判断报文数据是否异常。更进一步的，确认出发送端的身份，因为不知道CheckSum的算法，一般很难冒充车上的节点。

通常，CheckSum算法有和校验、异或校验、CRC校验等。很明显，如果是使用这些常规算法，也是可能被检测、识别的。进一步的，伪装成合法的节点也不是难事。

三、RollingCounter介绍

此时，就不得不提数据段中的另一个信号——RollingCounter信号。

RollingCounter信号（滚动计数器），同样位于CAN报文的数据段，一般为4bits。显然，该信号的取值范围在0x0~0xF之间。每次发送一帧报文，该信号值加1，循环计数。

对于RollingCounter信号的异常判定，通常规定连续5次出现相同的信号值，或者连续3次连续的两帧之间信号差值大于2，则认为RollingCounter信号发生异常。

接收端在收到报文后，会检查RollingCounter信号的值是否连续且符合逻辑。如果出现计数器不连续或首尾值不对的情况，接收端会认为丢帧，并上报报文丢失或超时故障码。

四、小结

在CAN通信矩阵里，将CheckSum信号与RollingCounter信号相结合，实现了对CAN总线报文数据的校验和监测。其中，CheckSum信号可验证CAN报文数据内容的有效性，也说明RollingCounter信号值是可信的；而RollingCounter信息则可确保数据帧的连续性，判定是否有丢帧的情况。二者相辅相成，在汽车CAN总线网络通信中起到了至关重要的作用。

以上就是小编为您讲解CAN总线中的CheckSum信号与RollingCounter信号特点及应用有哪些的全部内容。如果您有什么新的疑问或见解，欢迎留言评论，以便大家一起学习探讨。

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