如何解决CAN总线各种现场异常工况

CAN总线开发工程师经常会遇到总线在实验室中测试均能正常通过各项测试标准，但是到现场却出现了各种问题，如何解决各种现场异常工况呢？本文将从干扰定位开始为大家逐步分析。

定位干扰原因

图1 定位干扰原因

当总线有干扰时，有经验的工程师能够迅速定位，但是对于新手来说却很麻烦。造成总线干扰的原因有很多，比如通过电磁辐射耦合到通讯电缆中、屏蔽线接地没处理好、隔离了通讯没有隔离电源等。通过下图我们可以推导出，现场的干扰不是通过电磁辐射进来，整车的网络也没有干扰，基本可以断定干扰就是电机驱动器的CAN通讯没隔离好。

隔离干扰源

当网络中出现很多的错误帧，大部分的原因是干扰造成的。受到干扰后CAN的波形如下图所示，网桥的两路CAN已经在内部做了隔离，所以利用网桥可以很好地隔离干扰源。

图2 CAN总线干扰波形

图3 隔离后的效果

救急通讯波形

有的时候因为选择不慎，使用一些不常见的收发器或者软件设置不当，出现了通讯信号的占空比不一样，如下图所示。但是客户急于要样机测试，这时候可以利用网桥可以巧妙地避免这个问题。当然这个方法同样适用于收发器硬件设计不当，各种测试不通过等问题。由于网桥的容忍度比较高，所以网桥可以避免因为一个节点影响到整个网络。

图4 通讯占空比异常

图5 占空比调整过后的效果

改善拓扑结构

当我们在观察CAN总线波形的时候，有时候会发现下列波形，不难发现此时主抗不连续造成信号反射。造成这个原因一般是终端电阻的位置加的地方不对，而总线拓扑比较复杂，无法确定终端的位置，这个时候可以用网桥改善网络拓扑，将网络分成两段较为简单的两段。

图6 信号反射

图7 加网桥后的效果

总结

CANFDBridge是广州致远电子有限公司开发的高性能CAN/CANFD智能协议网桥。集成2路CAN/CANFD可切换接口，支持ISO标准CANFD与Bosch CANFD标准。每个接口具备独立的2500VDC电气隔离保护电路，使接口卡避免由于地环流的损坏，增强系统在恶劣环境中使用的可靠性。

原文标题：为什么CAN总线开发工程师需要关注这几个问题？

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审核编辑：汤梓红