前言：

在汽車、工業(yè)自動化等領域的廣泛應用中，CAN 總線作為關鍵的通信協(xié)議，其穩(wěn)定性直接關系到系統(tǒng)的可靠運行。然而，實際應用中，CAN 總線常因電磁干擾、硬件故障等出現(xiàn)錯誤，導致節(jié)點進入總線關閉狀態(tài)，通信中斷。本文將深入探討 CAN 總線自動恢復機制的原理、調優(yōu)方法及實戰(zhàn)應用，旨在幫助工程師優(yōu)化系統(tǒng)配置，提升通信可靠性。

軟硬件環(huán)境說明

本次實戰(zhàn)應用基于眺望T113-I平臺，Talowe-EVM-T113-i底板引出兩路 CAN 接口，為方便測試，這里將兩個 CAN 口連接（L-L，H-H）進行回傳收發(fā)測試。

一、CAN 總線的錯誤處理機制
在 CAN 總線通信中，節(jié)點可能會因各種原因（如電磁干擾、硬件故障等）出現(xiàn)錯誤導致無法正確收發(fā)報文而不斷的破壞總線的數據幀，從而影響其它正常節(jié)點通信。為了應對這種情況，CAN 協(xié)議設計了錯誤計數器機制。根據計數值不同，節(jié)點會處于不同的錯誤狀態(tài)，并根據計數值的變化進行狀態(tài)轉換，當節(jié)點的發(fā)送錯誤計數器TEC達到一定閾值（TEC>255）時，節(jié)點會自動進入總線關閉狀態(tài)?？偩€關閉態(tài)是節(jié)點最嚴重的錯誤狀態(tài)，在此狀態(tài)節(jié)點不能收發(fā)報文，以防止其對總線通信造成進一步干擾。

二、bus-off自動恢復機制

為了提高系統(tǒng)的可用性和容錯能力，CAN驅動提供了 restart-ms 參數，用于自動恢復進入總線關閉狀態(tài)的 CAN 設備。restart-ms 參數允許用戶設置設備在進入總線關閉狀態(tài)后自動重啟的時間間隔。例如，restart-ms 1000 表示設備會在檢測到總線關閉狀態(tài)后，等待 1000 毫秒自動嘗試恢復。

自動恢復機制具有以下特點：

1. 無限次重試：設備會在每次總線關閉后按照設定的時間間隔嘗試重啟，直到總線恢復正常。
2. 自動化處理：無需人工干預，設備可以自行檢測并修復錯誤。

三、restart-ms 參數的調優(yōu)
在實際應用中，合理設置 restart-ms 參數至關重要，以確保系統(tǒng)在錯誤發(fā)生時能夠高效恢復，同時避免對總線造成額外負擔。 3.1根據實時性需求設置恢復時間

• 在高實時性要求的場景（如汽車控制系統(tǒng)），建議將 restart-ms 設置為較短的時間間隔（如 500 - 1000 毫秒），以確保設備快速恢復。
• 在低實時性要求的場景（如工業(yè)自動化監(jiān)控），可以適當延長恢復時間（如 3000 毫秒），以減少頻繁重啟對總線負載的影響。

3.2考慮系統(tǒng)負載

在高負載的 CAN 總線中，建議延長 restart-ms 時間（如 2000 毫秒或更長），以避免頻繁重啟增加總線負載

3.3動態(tài)調整與監(jiān)控

系統(tǒng)運行過程中，通過監(jiān)控工具定期觀察錯誤恢復情況，并根據實際運行狀況動態(tài)調整 restart-ms 參數。

四、實戰(zhàn)案例

全志SDK內CAN自動恢復機制默認未開啟。燒錄眺望提供固件或SDK默認編譯固件。將兩個 CAN 口連接（L-L，H-H）進行回傳收發(fā)測試。

編寫一個簡單腳本，awlink1每隔1秒通過cansend向awlink0發(fā)送一個CAN消息。

#!/bin/bash
ip link set awlink0 downip link set awlink0 type can bitrate 500000ip link set awlink0 up
ip link set awlink1 downip link set awlink1 type can bitrate 500000ip link set awlink1 up
candump -ta awlink0 >/dev/null 2>&1 &
while true; docansendawlink1123#1122334455667788>/dev/null2>&1 sleep 1done

4.1未開啟自動恢復機制

運行腳本放到后臺去執(zhí)行后，這里選擇用杜邦線將其中一個CAN口的CANH/CANL 短接。CANH/CANL短路時會導致錯誤從而進入總線關閉（bus-off）狀態(tài)不再接收和發(fā)送數據。

用ip -details -statistics link show awlinkX 查詢CANX的狀態(tài)及情況。

注：根據cansend awlinkX選擇的不同，報錯提示也會有所不同。這里腳本為cansend awlink1，所以報錯為sunxi-awlink awlink@0x1 awlink1: bus-off。

4.2開啟自動恢復機制

修改全志SDK內文件（TinaSDK為sunxi_awlink.c，Longan SDK為sunxi_can.c）開啟自動恢復機制，這里參數為500ms 后恢復，用戶可根據實際需求調整。

priv->awlink.restart_ms = 500;

添加內容如圖所示：

重復4.1測試過程，運行腳本放到后臺去執(zhí)行后，將其中一個CAN口的CANH/CANL 短接。設備在檢測到進入總線關閉（bus-off）狀態(tài)后，等待500ms后自動嘗試重啟。

ip -details -statistics link showawlinkX 查詢到CAN數據繼續(xù)正常收發(fā)。證明自動恢復機制開啟成功！

五、總結

通過開啟CAN自動恢復機制和合理設置 restart-ms 參數，CAN 設備能夠在總線錯誤發(fā)生時自動高效恢復，從而保障系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

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