虹科干货 | CAN与CAN FD总线常见故障诊断及解决
can总线凭借着可靠、实时、经济和灵活的优势，在汽车、工业等领域得到广泛应用，并逐渐普及到电池储能、医疗器械、智能大楼等应用场景中。随着can总线在越来越多领域得到应用，can总线测试的需求也逐渐增多。本文主要总结了平时测试过程中经常遇到的一些典型问题，并给出解决方案，帮助您更加顺利地完成测试。
01
断线
如果线缆破损，can通讯则无法继续。
/ 解决方法/
1、可以明显看出来线缆损坏的话，直接换线即可
2、外表看不出来的，可以使用断路测试仪检查每一个引脚，确定线缆损坏，换线。
02
线缆类型错误：非can线
有可能现场用的线缆看起来是用于can方面的，但实际不是can线缆，不符合标准定义。大部分常见产品采用dsub9接头，符合 cia 303-1关于引脚定义的规范。当然也可以采用其他比如rj45等接头。如下表是db9端can的引脚定义。
/ 解决方法/
检查线缆的引脚分配，如果不符合标准就更换线缆；如果符合标准，再检查其它方面。
03
接线不当
当一个can网络中有多个节点，连接的时候有多个插头需要连接的时候，就很可能出现连接错误。导致无法进行can通讯或者出现零星错误。
上图的can节点2的错误状态可能会变成被动错误。
/ 解决方法/
1、 检查所有插线是否正确
2、 检查所有接头是否引脚匹配
04
网络上只有1个正常通讯的节点
一个正常工作的can网络至少有两个或者更多can节点。如果只有一个can节点正常工作，它的错误状态就会进入被动错误，因为它发送报文后没法接收到对方的确认回复。
/ 解决方法/
可以用分析仪监测节点的错误状态：
• bus light：超过96个错误时，进入”error active”
• bus heavy：超过127个错误，进入error passive
• bus off：超过255个错误，进入”bus off
注意： 如果只有一个正常工作的can节点而且它发送了一条can报文，那么这个报文就会很快速地一直被重发，直到它收到另外一个节点的确认回复或进入被动错误状态。
这些信息可以通过pcan-diag fd或者pcan-view等获取，可以参考下图：
05
can线太长
传统can总线波特率与长度相关（见上表关系）。1mbit/s的波特率，在一个完美的布线系统里面不能超过40m（理论值）。最大的线缆长度也与所用收发器有关。对于can fd来讲，波特率也取决于线缆长度，尽管can fd的波特率更高，如果总线长度超过40米，can报文就会失效，因为ack位到来的太晚。
/ 解决方法/
根据实际情况缩短线缆的长度
06
总线负载率过高
总线负载过高会引起传输故障。这个通常是指发送的报文过多，特别是在波特率和cycle time较高的情况下容易发生。或者是一条can报文发生错误，然后can控制器一直尝试重发该报文，这会导致总线负载增加。
诊断方法：采用虹科pcan-view或者手持式诊断仪显示总线负载率
/ 解决方法/
1、 减少报文
2、 延长报文发送周期，
3、 提高总线波特率
4、 如果使用can2.0，后续可以考虑使用can fd
07
终端电阻错误
高速can总线 (iso 11898-2) 必须在can线两端各接入120 ω 终端电阻（can_l与can_h之间）。这样做有利于减少线缆的信号反射并确保can收发器能正常工作。
/ 解决方法/
1、使用虹科pcan-diag fd，测量can_l与can_h之间的终端电阻。
2、有经验的用户以利用pcan-diag fd的示波器上波形形状评估终端电阻的情况（看侧翼振铃等）
下面我们会看下不同的终端电阻情况下的波形特征：
①终端电阻情况1：过载over termination
过载原因：终端电阻接入太多
正常两个120欧姆终端电阻并联应该是60欧姆左右，如下图测出来是13欧姆，导致can波形畸变。
②终端电阻情况2：终端电阻接入太少或者丢失
正常两个120欧姆终端电阻并联应该是60欧姆左右，如下图测出来是丢失，导致can波形畸变。
08
波特率错误
同一个网络的各节点波特率应保持一致。如果不一致，则节点会进入bus off的错误状态，并会影响其他节点通讯；这时如果电脑端用的是peak的pcan-view软件，如下图可以看到id 300的报文cycle time不正常，下面的总线状态也会显示bus-off。
/ 解决方法/
采用虹科pcan-diag fd检测can/can fd网络的波特率。
09
相同id引起的通讯冲突
在一个can网络中，应当保证每个节点的报文id都不一样；如果发现两条报文id一样的情况，这样就没法仲裁哪条报文的优先级更高，每次冲突都会使得错误计数器加1。
/ 解决方法/
可以通过pcan-diag fd的trace记录功能以及错误帧记录功能查找，或者用pcan-view/pcan-explorer软件在线监控，查找哪些can报文发生了冲突。
10
传统can网络中出现can fd报文
can 2.0 a/b网络会将can fd报文报告为错误，因为can报文帧的结构发生了变化。can fd控制器则可以同时解析并传输can fd和传统can报文。在虹科pcan-view在线监控或者虹科手持式pcan-diag fd设备可以看到这种error passive的显示界面。
11
相同的波特率但是时钟频率不同
这个主要是针对can fd网路，在can fd网络里，波特率越高就会越接近物理极限。所以在同一条网络，不建议用户使用不同的时钟频率。
cia是建议使用40或者80mhz的时钟频率。
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断线
如果线缆破损，can通讯则无法继续。
/ 解决方法/
1、可以明显看出来线缆损坏的话，直接换线即可
2、外表看不出来的，可以使用断路测试仪检查每一个引脚，确定线缆损坏，换线。
02
线缆类型错误：非can线
有可能现场用的线缆看起来是用于can方面的，但实际不是can线缆，不符合标准定义。大部分常见产品采用dsub9接头，符合 cia 303-1关于引脚定义的规范。当然也可以采用其他比如rj45等接头。如下表是db9端can的引脚定义。
/ 解决方法/
检查线缆的引脚分配，如果不符合标准就更换线缆；如果符合标准，再检查其它方面。
03
接线不当
当一个can网络中有多个节点，连接的时候有多个插头需要连接的时候，就很可能出现连接错误。导致无法进行can通讯或者出现零星错误。
上图的can节点2的错误状态可能会变成被动错误。
/ 解决方法/
1、 检查所有插线是否正确
2、 检查所有接头是否引脚匹配
04
网络上只有1个正常通讯的节点
一个正常工作的can网络至少有两个或者更多can节点。如果只有一个can节点正常工作，它的错误状态就会进入被动错误，因为它发送报文后没法接收到对方的确认回复。
/ 解决方法/
可以用分析仪监测节点的错误状态：
• bus light：超过96个错误时，进入”error active”
• bus heavy：超过127个错误，进入error passive
• bus off：超过255个错误，进入”bus off
注意： 如果只有一个正常工作的can节点而且它发送了一条can报文，那么这个报文就会很快速地一直被重发，直到它收到另外一个节点的确认回复或进入被动错误状态。
这些信息可以通过pcan-diag fd或者pcan-view等获取，可以参考下图：
05
can线太长
传统can总线波特率与长度相关（见上表关系）。1mbit/s的波特率，在一个完美的布线系统里面不能超过40m（理论值）。最大的线缆长度也与所用收发器有关。对于can fd来讲，波特率也取决于线缆长度，尽管can fd的波特率更高，如果总线长度超过40米，can报文就会失效，因为ack位到来的太晚。
/ 解决方法/
根据实际情况缩短线缆的长度
06
总线负载率过高
总线负载过高会引起传输故障。这个通常是指发送的报文过多，特别是在波特率和cycle time较高的情况下容易发生。或者是一条can报文发生错误，然后can控制器一直尝试重发该报文，这会导致总线负载增加。
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/ 解决方法/
1、 减少报文
2、 延长报文发送周期，
3、 提高总线波特率
4、 如果使用can2.0，后续可以考虑使用can fd
07
终端电阻错误
高速can总线 (iso 11898-2) 必须在can线两端各接入120 ω 终端电阻（can_l与can_h之间）。这样做有利于减少线缆的信号反射并确保can收发器能正常工作。
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正常两个120欧姆终端电阻并联应该是60欧姆左右，如下图测出来是13欧姆，导致can波形畸变。
②终端电阻情况2：终端电阻接入太少或者丢失
正常两个120欧姆终端电阻并联应该是60欧姆左右，如下图测出来是丢失，导致can波形畸变。
08
波特率错误
同一个网络的各节点波特率应保持一致。如果不一致，则节点会进入bus off的错误状态，并会影响其他节点通讯；这时如果电脑端用的是peak的pcan-view软件，如下图可以看到id 300的报文cycle time不正常，下面的总线状态也会显示bus-off。
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09
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可以通过pcan-diag fd的trace记录功能以及错误帧记录功能查找，或者用pcan-view/pcan-explorer软件在线监控，查找哪些can报文发生了冲突。
10
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