CAN Busoff原理/快慢恢复介绍以及利用Vector VH6501 CAN干扰仪经典CAN2.0/CANFD帧触发Busoff

 

目录

一、什么是CAN Busoff和快慢恢复的介绍

二、利用VH6501 CAN Disturbance Interface触发经典CAN2.0帧 Busoff

三、利用VH6501 CAN Disturbance Interface触发CANFD帧 Busoff

四、结尾

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CANFD/经典CAN2.0/CANXL相关知识点链接：

《CANFD/经典CAN/CANXL》专栏https://blog.youkuaiyun.com/qfmzhu/category_9753585.html

一、什么是CAN Busoff和快慢恢复的介绍

在《ISO 11898-Part 1-Data link layer and physical signalling-2015.12.15》中有对CAN Busoff进行描述，如下图：

“如果节点的传输错误计数器（TEC：transmit error counter）大于255（8位发送错误计数器时的进位条件），那么管理者应请求物理层将节点设置为Busoff状态。

处于Busoff状态的节点对总线没有影响。 它不应发送任何帧，也不应确认数据帧或远程帧。这样的节点是否接受来自总线的数据帧取决于实现。

在重新启动请求后，处于Busoff状态的节点应集成到CAN通信中（请参见10.9.4），并且在监视总线上128个空闲情况的发生后，其错误计数器都将置为零，变为错误节点（请参见图28）。”

通俗地说：

ECU一直在往CAN总线上发送CAN报文，但不知道什么原因一直发送不出去，如果这个发送错误计数累计到255（ ECU发送失败：发送错误计数 + 8， ECU发送成功：发送错误计数 - 1），ECU进入Busoff模式。ECU在Busoff期间不妨碍总线上的其它节点。

一些主机厂对其系统供应商的设备提出了相应的Busoff后恢复时间需求。例如：当ECU 进入Busoff 模式后，首先，ECU 执行快恢复模式，连续n次(TBD值，不同厂商次数要求不一样)快速恢复后，ECU 进入慢恢复模式。

注：所谓的快慢恢复，即进入CAN BUSOFF状态后，ECU重新初始化CAN模块，并等待t（tBusOffQuick 或 tBusOffSlow）后，重新使能总线报文的发送。如果报文发送成功，则CAN BUSOFF恢复成功。

当ECU进入Busoff状态后，因为接收不到其它ECU（相关ECU：至少从该节点接收一条报文）的报文，会产生超时错误，故此时应只存储bus-off故障，不应存储其他ECU的报文超时故障。在ECU从Busoff状态恢复后，立即重新启动报文超时监测功能。

二、利用VH6501 CAN Disturbance Interface触发经典CAN2.0帧 Busoff

BusOff所需的测试环境：

1. 硬件工具VH6501 CAN Disturbance Interface(CAN干扰仪)；
2. 上位机软件CANoe 11.0.55 SP2。

本次VH6501 CAN Disturbance Interface(CAN干扰仪)的操作手册以CANoe 11.0.55 SP2中的Demo为例，进行的busoff测试，具体操作步骤如下：

步骤一：打开“Disturbance(CAN)”的DEMO，如下图所示：

步骤二：通道配置。VH6501需要与真实ECU连接，并且ECU所在CAN网络中需要有终端电阻：

步骤三：确认连接的通道信息，然后点击Start开始运行，此时trace窗口是正确的报文。

步骤四：通过Panel打开MainConfigPanel面板。

步骤五：点击MainConfigPanel面板中的Trigger Configuration打开对应如下的配置面板TriggerConfigurationPanel，选择触发位置AckSlot，并且针对特定帧（以Trace中的CAN ID:0x305为例）触发Busoff。

修改前：

修改后：

CurrentTriggerField填AckSlot；TriggerOffset填0；IDBase填CAN2.0标准帧ID的11位二进制（如果不满11个二进制数，高位补0，凑齐11个二进制数，例如这里的0x305，其二进制等于01100000101）。

步骤六：点击MainConfigPanel面板中的Sequence Configuration打开对应如下的配置面板SequencePanel，配置显性/隐性干扰。

 

修改前：

修改后：

在面板SequencePanel中，Segment value选择Dominant，勾选Arbitration Bit Timing Information，单击Add Segment。

步骤七：回到MainConfigPanel面板，CANoe软件运行时，配置面板中干扰的次数和循环次数。

修改前：

修改后：

如果进行多次Bus off测试，Cycles填写多个cycle，Repetiions中填写干扰次数为固定的32次（干扰一次，也就是干扰一个cycle，ECU的TEC累加8，在连续32次干扰之后，TEC的值为256，ECU便会进入bus off。）

注意：

Repetiions一般默认设置为32；

Cycles表示Busoff的次数，对应Autosar的CANSM模块中的CanSMBorCounterL1ToL2，根据实际的项目需求选定，Cycles中设定的值小于CanSMBorCounterL1ToL2，触发对应节点的通信快恢复；而Cycles中设定的值大于等于CanSMBorCounterL1ToL2，触发对应节点的通信慢恢复。在CANSM模块中也定义了快恢复时间CanSMBorTimeL1 和慢恢复时间CanSMBorTimeL2时间参数，这三个参数根据实际的项目需求选定。

步骤八：点击面板中的Enable On Device，启动Busoff测试。

如果ECU设置的快慢恢复比较长，CAN干扰仪干扰后，在Trace窗口中，你会看到对应的Busoff ECU所有发送的报文变灰色，说明停止了发送报文。

三、利用VH6501 CAN Disturbance Interface触发CANFD帧 Busoff

第二章节中，提到通过干扰经典CAN2.0标准帧报文的Ack Slot位来实现Bus off测试。

而在CAN FD中，如果干扰Ack Slot位，干扰的结果是两个连续的显性位，但在CAN FD中，两个显性位会被认为是有效的Ack，这就导致上述方法干扰不到Ack Slot位。

在这种情况下，建议干扰Ack delimiter位。CurrentTriggerField填Ack delimiter，TriggerOffset填0。如下图是干扰一个CANFD标准帧ID：0x305，其它部分的设置与第二章节相同。

 

四、结尾

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