CAN总线通信问题解决实例1

有效数据帧数量少≠总线空闲

CAN总线在很多初学者眼里，将其看的很简单。是的，CAN总线在一定程度上是简单，但是简单的使用情况下，不一定能够满足设计需求。

实例：对CAN总线仲裁机制判断失误。

实例：某单位开发一多节点系统时，在联网并运行96个节点后，主机发送广播帧，每个节点在收到广播帧后，立即回复一帧扩展帧，所有节点回复完一帧扩展帧数据后所需要的时间是总计约20秒钟。客户使用总线速率500Kbps、总线长度9.6米、支线长度每个节点15cm、终端电阻在总线两端。客户研发人员告知是每个节点在收到广播帧后立即进行了回复，每个节点的发送信息ID不同，仲裁采用CAN总线基本的仲裁机制，即最小ID的报文具有最高的发送优先级。

测试情况：理论上，通信可靠时在500Kbps时总线通信时，CAN-BUS最大可以传输约2000帧扩展帧。实际测试中，我们接入PFautoCAN2接口卡，打开PFautoCAN软件，对CAN总线通信状态进行分析，发现无错误帧，另外发现总线速度约4~5帧每秒。接入示波器。通信波形正常，示波器统计占空比，发现占空比接近95%，证明总线数据较多，并且大大超出了正常通信状态下最优CAN总线占空比。

分析：基本的CAN-BUS总线仲裁中，每次总线仲裁时间过长，当最小ID的报文获得总线权限并将一帧数据发送完毕后，其他节点再次进行总线仲裁，ID最小的节点再次获得总线使用权，发送数据；导致总线占用较多，而由于仲裁需要时间等原因，实际发送数据较少。

解决办法：针对每个节点，根据ID的不同，对收到广播帧后的回复时间做一定延时。客户按照这样的方法处理后，96个节点回复时间在1秒钟以内，达到使用要求。