代码收藏家技术教程 2024-09-07

CAN Busoff错误处理与恢复策略及避免方法详解

CAN Busoff错误处理恢复和避免

现象：CAN数据发不出来，需要断电重启或者复位才能恢复

原因在 CAN 网络中，“Bus Off” 是一种错误状态，表示节点因发生严重错误而被断开网络。

总线错误：
· 位错误：在发送过程中，节点检测到总线上的实际电平与发送的电平不一致。
· 填充错误：CAN 帧中连续的 5 个相同位之后必须插入一个相反位，未能插入则发生填充错误。
· CRC 错误：接收节点计算的 CRC 校验码与发送节点计算的 CRC 校验码不一致。
· CRC 错误：接收节点计算的 CRC 校验码与发送节点计算的 CRC 校验码不一致。
· 格式错误：CAN 帧的格式不符合规范。
硬件问题：
· 物理层故障：如总线短路、断路、接地问题等。
· 节点硬件故障：如 CAN 控制器或收发器故障。
软件问题：
·错误的配置：CAN 控制器配置错误，如波特率设置不正确。
·软件 Bug：节点软件中的错误导致频繁的错误帧发送。

CAN Bus Off 的处理办法

错误计数器机制：

·CAN 协议定义了两个错误计数器：发送错误计数器（TEC）和接收错误计数器（REC）。
·当 TEC 或 REC 超过一定阈值时，节点进入错误被动状态（Error Passive）。
·如果 TEC 超过 255，节点进入 Bus Off 状态。

恢复机制：

·自动恢复：某些 CAN 控制器支持自动恢复功能，在检测到 Bus Off 状态后，经过一定时间自动尝试重新连接总线。
·手动恢复：需要重置 CAN 控制器或重新初始化 CAN 节点。

示例代码（手动恢复）

if(mcan_is_transmit_request_pending(HPM_MCAN2, 0)){ //CAN 控制器库提供了状态读取函数，判断是否发生busoff错误
          mcan_deinit(HPM_MCAN2);  // CAN 控制器库提供了重置函数
          user_can_init();		// 重新初始化 CAN 控制器
    }

如何避免

//根据上面的原因分析，可根据实际情况来避免问题
//在配置没问题的前提下，大多CAN总线的连接有接触不良等原因导致，所以尽量先判断总线状态后在调用发送函数
// 假设CAN控制器的基地址
/* CAN2 base address */
#define HPM_CAN2_BASE (0xF0088000UL)
/* CAN2 base pointer */
#define HPM_CAN2 ((CAN_Type *) HPM_CAN2_BASE)

/**
 * @brief Check whether the secondary transmit buffer is full
 * @param [in] base CAN base address
 * @return true for full
 */
static inline bool can_is_secondary_transmit_buffer_full(CAN_Type *base)
{
    return (CAN_CMD_STA_CMD_CTRL_TSSTAT_GET(base->CMD_STA_CMD_CTRL) == CAN_STB_IS_FULL);
}

bool can_tx(CanFrame *tx_header)
{
	int timeout = 0;
  // 检查TX_BUFF是否为空
    while (can_is_secondary_transmit_buffer_full(HPM_CAN2)) {
		timeout++;
		if(timeout > 5000){return false;}
		}

     mcan_transmit_via_txbuf_nonblocking(HPM_MCAN2, 0, &tx_frame);
     return true;
}

作者：jake tang