ARM学习（24）Can的高阶认识和错误处理
笔者来聊一下CAN协议帧的认识和错误处理。
1、CAN协议帧认识
CAN 差分信号，是经过CAN收发器转成差分信号的，CAN RX和TX是逻辑电平。CAN的基础知识，可参考笔者这边文章：ARM学习（21）STM32 外设Can的认识与驱动编写。
CAN总线上面要接120欧姆的电阻，形成闭环。
CAN的总线电平：
- 显性0，CAN-H 3.5V，CAN-L 1.5V
- 隐形1，CAN-H 2.5V，CAN-L 2.5V，
CAN的协议帧主要有：
- 帧开始：SOF，数据帧开始
- 仲裁段：帧ID，根据ID进行仲裁
- 控制段：数据长度等
- 数据段:数据域，8字节，不够会填满发送，所以需要长度指定。
- CRC段:对前面的字段进行CRC校验
- ACK段：发送完成后，有节点接收会被拉低，
- 帧结束：EOF，帧结束
逻辑分析仪抓到的CAN协议帧：
下面是：帧起始，ID，控制段
中间是：数据段和CRC段
最后是：ACK段和帧结束
2、CAN异常处理
2.1 CAN异常介绍
CAN异常处理，首先得知道CAN有哪些异常，LEC 可以指示错误信息：
- 位填充错误
- 格式错误
- 确认错误，没有ACK
- 隐形错误
- 显性错误
- CRC错误。
例如下图：可以看到，标红色的都代表错误，首先CRC错误，然后ACK错误，正常应该是0，EOF尾帧错误，正常应该全1，
如果CAN总线异常，那么可以增加相关寄存器打印，可以知道CAN的错误。
printf("CAN_TX_TIMEOUT, ESR=0x%x, TSR=0x%x, IER=0x%x\r\n",CAN2->ESR,CAN2->TSR,CAN2->IER);
当然也可以通过中断触发，但是中断触发有个问题，如果总线一直异常，那么会一直触发，导致持续进中断，程序无法正常运行。
关于CAN异常中断的配置，首先需要知道异常会触发哪个中断，然后需要使能相应的中断源，以及中断函数。
CAN共计四个中断，前三个中断很容易理解，就是下图的三个中断
- CAN_TX_IRQn：发送中断
- CAN_RX0_IRQn：FIFO0的接收中断
- CAN_RX1_IRQn：FIFO1的接收中断
- CAN_SCE_IRQn：不知道什么中断
然后下面还要一张图，显示了CAN异常触发的中断，ESR：Error State Register，异常状态寄存器，每一位都有使能位控制，左边是中断源，中间是中断控制，右边是中断处理函数，状态改变错误中断，即State Change Error Handler，SCE_Handler，所以通过这张图我们就确定了异常处理的中断函数。
- 使能中断源
......
CAN_ITConfig(CAN2, CAN_IT_ERR);
CAN_ITConfig(CAN2, CAN_IT_EWG);
CAN_ITConfig(CAN2, CAN_IT_EPV);
CAN_ITConfig(CAN2, CAN_IT_BOF);
CAN_ITConfig(CAN2, CAN_IT_LEC);
- 使能NVIC 中断函数
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = CAN2_SCE_IRQn;
NVIC_InitStructure.IRQChannelCmd =ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
- 中断函数处理
void CAN2_SCE_IRQHandler(void)
{
printf("CAN ESR=0x%x\r\n",CAN2->ESR);
CAN_ClearITPendingBit(CAN2, CAN_IT_ERR);
CAN_ClearITPendingBit(CAN2, CAN_IT_EWG);
CAN_ClearITPendingBit(CAN2, CAN_IT_EPV);
CAN_ClearITPendingBit(CAN2, CAN_IT_BOF);
CAN_ClearITPendingBit(CAN2, CAN_IT_LEC);
}
2.2 CAN 异常造错
-
实验一：CAN总线只有一个节点
按理说只有一个节点的时候，肯定会报ACK错误，因为没有节点回，将ACK信号拉低，但是测试结果发现，同时还伴有帧格式错误，还有少量的CRC错误，查阅资料发现，可能确实会存在帧格式错误，
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实验二：CAN 总线上面发送了一个不存在节点的报文
一切正常，查阅资料发现，自由有节点接收，那么报文就正确发送，接收段由于过滤规则过滤掉是接收端的问题，那么ACK就会正确回，所以报文正常。
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实验三：CAN H接地
发送失败，CAN离线， -
实验四：CAN L接地
正常发送 -
实验五：CAN H与L短接
发送失败，CAN离线