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022_位填充规则违反后的错误检测过程
022、位填充规则违反后的错误检测过程那个让人抓狂的“幽灵丢帧”前年做一个多节点同步采集的项目,主控和几个从节点走差分总线,波特率跑到500k。实验室里跑了一整天,丢帧率稳定在千分之三左右,偶尔某个从节点会彻底掉线,重新上电又好了。一开始怀疑是线缆屏蔽没做好,换了双层屏蔽双绞线,丢帧率降到千分之一点五,但还是有。又怀疑终端电阻匹配不好,用示波器看了眼图,边沿有点过冲但不算离谱,加了RC吸收,改善有限。真正让我冒冷汗的是后来发生的事。有一批设备发到现场,运行了大概两周,客户反馈说偶尔会“死机”——屏幕卡住,按键没反应,但电源灯还亮着。远程复位后一切正常,过几天又来一次。我们抓了日志,发现每次卡死之前,总线上都出现过一帧长度异常的数据。当时没往位填充上想,觉得帧长度异常肯定是软件解析指针跑飞了。查了半个月代码,把缓冲区边界检查加了个遍,问题依旧。后来一个偶然的机会,用协议分析仪抓了一段原始波形,把某次“卡死”前最后一帧的位流展开看,才发现一个诡异的现象:帧起始位之后连续出现了6个相同电平的位。按照协议规定,发送方在连续5个相同位之后必须插入一个相反位,接收方在收到连续5个相同位后要自动丢弃下一个位。这一帧违反了规则,接收端没有按预期报错,反而把填充位当成了数据位,导致后面所有字段错位,长度字段解析出一个巨大的值,DMA搬运越界,把堆栈踩了。这个坑让我重新把位填充错误的检测机制从头到尾捋了一遍。下面把踩坑后整理的东西写出来,重点讲那些公开资料里很少提的工程细节。位填充到底在填什么先把这个机制的本质说清楚,不然后面检测过程没法讲。
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