CAN總線應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜多樣，可能會出現(xiàn)各種異常情況。本文列舉了常見的CAN接口異常情況及解決方法，幫您更加高效地分析及解決CAN接口應(yīng)用問題。
　　一、常見異常及解決方法
　　1.    兩個節(jié)點近距離測試，低波特率通信正常，高波特率無法通信。
　　可能原因：未加終端電阻。由于CAN收發(fā)芯片內(nèi)部CANH、CANL引腳為開漏驅(qū)動，如圖1，在顯性狀態(tài)期間，總線的寄生電容會被充電，而在恢復(fù)到隱性狀態(tài)時，這些電容需要放電。如果CANH、CANL之間沒有放置任何阻性負(fù)載，電容只能通過收發(fā)器內(nèi)部阻值較大的差分電阻放電。如果放電速度過慢，就會出現(xiàn)通信問題。
　　解決方法：增加終端電阻。

　　圖1  CAN收發(fā)器結(jié)構(gòu)示意圖
　　2.    組網(wǎng)節(jié)點數(shù)少，通信正常，增加節(jié)點后，通信異常。
　　可能原因：總線電容過大?？偩€電容過大會影響CAN差分波形上升下降速度，如圖2。
　　解決方法：
　　a. 檢查CAN節(jié)點接口的外圍電路，是否有外加電容、TVS管等器件，適當(dāng)去除，以降低電容；
　　b. 降低工作波特率。波特率降低可以延長位時間，減小電容的影響，但若電容過大，則不一定有效。

　　圖2  總線電容影響波形圖
　　3.    應(yīng)用中易損壞，更換模塊后正常。
　　可能原因：保護(hù)不足。CAN模塊由于體積受限，內(nèi)部保護(hù)電路等級不高。在一些環(huán)境惡劣的應(yīng)用現(xiàn)場，干擾能量過大易造成損壞。
　　解決方法：根據(jù)損壞情況適當(dāng)增加保護(hù)電路。圖3是推薦的典型保護(hù)電路圖，電源端口有TVS保護(hù)，CAN接口有三級電路保護(hù)，可以抑制大能量的雷擊浪涌。

　　圖3  典型保護(hù)電路
　　4.    5V模塊匹配3.3V MCU，錯誤幀多或發(fā)不出數(shù)據(jù)。
　　可能原因：電平不匹配。5V模塊匹配3.3V MCU在測試中可能并無異常，但由于某些參數(shù)的微小變化，就會導(dǎo)致電平不能正常識別。圖4標(biāo)示了模塊TXD輸入高電平的值0.7VCC，如小于該值，則存在風(fēng)險。
　　解決方法：選擇3.3V模塊匹配3.3V MCU，或增加電平轉(zhuǎn)換電路。

　　圖4  CAN模塊輸入?yún)?shù)
　　5.    近距離通信正常，遠(yuǎn)距離無法通信。
　　可能原因：a. CAN速率過高。由于CAN總線的仲裁機(jī)理，其對延時有著非常嚴(yán)格的要求。線纜延時的存在，使得導(dǎo)線長度制約著實際應(yīng)用中CAN的工作速率。CAN速率與通信距離成反比，速率越高，通信距離越短。b. 線纜阻抗大，遠(yuǎn)端信號幅值過低。
　　解決方法：
　　a.降低速率，或縮短總線長度，可參考圖5線纜長度與波特率的關(guān)系；
　　b.換用阻抗小的電線纜，或適當(dāng)增大終端電阻值，可參考圖6線纜長度與直流參數(shù)推薦。

　　圖5  線纜長度與波特率的關(guān)系

　　圖6  線纜長度與直流參數(shù)推薦
　　二、通過測試定位問題
　　當(dāng)通過現(xiàn)有信息無法判斷問題所在時，則需要對CAN接口進(jìn)行測試，定位問題點。已推測出問題所在時，也可以對CAN接口進(jìn)行測試，以驗證推測與解決效果。
　　1.    阻抗測量
　　在產(chǎn)品斷電、或從PCB卸下后，使用數(shù)字萬用表測量模塊各引腳阻抗是否異常，如圖7。若出現(xiàn)短路情況，說明模塊或相關(guān)聯(lián)電路有損壞現(xiàn)象。
　　測試時，TXD、RXD、VCC以GND為參考；CANH、CANL以CANG為參考。

　　圖7  阻抗測量示意
　　2.    檢測模塊供電電壓
　　產(chǎn)品上電，使用數(shù)字萬用表測量模塊VCC-GND之間電壓，電壓應(yīng)該在模塊正常供電范圍內(nèi)，如圖8。若電壓值明顯低于正常范圍，且模塊發(fā)熱嚴(yán)重，則內(nèi)部可能存在短路情況。若模塊發(fā)熱量正常（常規(guī)溫升15℃），則需要檢查外部供電電路是否異常。

　　圖8  供電測試示意圖
　　3.    檢測發(fā)送波形
　　使用示波器測試TXD引腳，以及CANH、CANL的差分波形，檢查波形的幅值大小、波特率、波形質(zhì)量、TXD和CAN差分波形是否對應(yīng)等，如圖9、圖10。

　　圖9  發(fā)送波形測試示意圖

　　圖10  TXD與CAN差分波形

　　4.    檢測接收波形
　　使用示波器測試RXD引腳，以及CANH、CANL的差分波形，檢查波形的幅值大小、波特率、波形質(zhì)量、RXD和CAN差分波形是否對應(yīng)等，如圖11、圖12。

　　圖11  接收波形測試示意圖

　　圖12  CAN差分與RXD波形圖
　　5.    檢測CAN總線波形
　　使用示波器測試CANH、CANL的波形，檢查顯性電平、隱性電平、位時間等參數(shù)是否正確。如圖13、圖14。

　　圖13  CAN總線波形測試示意圖

    　圖14  CANH、CANL總線波形
　　如果經(jīng)過以上測試，均未發(fā)現(xiàn)CAN收發(fā)器異常情況，則可基本排除硬件問題，進(jìn)一步分析需要進(jìn)行軟件層面的故障排查。