Full CAN與Basic CAN配置錯誤導(dǎo)致信號跳變問題剖析

工程項目中，大家可能會注意到：不管哪家主機廠的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?a target="_blank">CAN總線是不可或缺的一種總線。所以，了解CAN總線似乎是一名汽車工程師的基礎(chǔ)課，很多時候，我們可能覺得自己很懂，而實際呢？個人觀點，最好的方式就是讓工程問題去衡量你對CAN總線或者某個知識體系的理解深度。本文，就大家耳熟能詳?shù)腃AN總線進(jìn)行一個工程問題剖析：Full CAN與Basic CAN配置錯誤，導(dǎo)致信號跳變。

提示 ：本工程問題對應(yīng)英飛凌TC3xx芯片，EB配置MCAL

1、問題背景

標(biāo)定測試中發(fā)現(xiàn)，一些信號變化異常，這些異常信號的值在某些時刻跳變成該信號的極限值，如下所示：

顯然，如上信號的跳變會給整車帶來安全隱患，因此，測試也會將問題嚴(yán)重度設(shè)置較高等級，eg：S級或者A級。

2、根因分析

在進(jìn)行根因分析之前，先補充一些MCAN基礎(chǔ)信息。

（一）Message RAM

在英飛凌的芯片中，MCAN模塊有一塊Message RAM，這塊空間主要用來劃分過濾空間、接收數(shù)據(jù)空間以及發(fā)送數(shù)據(jù)空間，至于如何切分Message RAM，由用戶或者工具設(shè)置。雖然Message RAM區(qū)可以按需切割，但是，切割的順序需要按照手冊要求實現(xiàn)，Message RAM如下所示：

解讀：

• Message RAM的總大小為4480 words；
• 在切割Message RAM時，需要按照上圖順序排布，即：SIDFC.FLSSA->XIDFC.FLESA->RXF0C.F0SA->RXF1C.F0SA->RXBC.RBSA->TXEFC.EFSA->TXBC.TBSA->TMC.TMSA。當(dāng)然，如果實際沒有用到某些區(qū)域，則不用切割Message RAM，eg：可以不用Rx FIFO 1。

Message RAM在EB中的配置某個Can Controller示例如下所示：

（二）Standard Message ID Filter Element解讀

Message RAM開始區(qū)域就是設(shè)置ID過濾，具體會對應(yīng)到StdMsgk_S0 (k=0-127)寄存器。StdMsgk_S0各位域如下所示：

部分內(nèi)容解釋：

• SFT （Standard Filter Type）：00B Range filter from SF1ID to SF2ID (SF2ID≥SF1ID)，可以過濾一段ID；01B Dual ID filter for SF1ID or SF2ID，過濾SF1ID或者SF2ID；10B Classic filter: SF1ID = filter, SF2ID = mask；11B Filter element disabled.
• SFEC （Standard Filter Element Configuration）：過濾后的處理方式，111B Store into Rx Buffer or as debug message, configuration of SFT[1:0] ignored，過濾匹配放到Rx Buffer緩存區(qū)。
• SFID2 （Standard Filter ID 2）：SFID2[5:0] defines the offset to the Rx Buffer Start Address RXBC.RBSA for storage of a matching message.如果SFT配置成10模式，則SFID2[5:0]表示此報文在Rx Buffer的偏移（offset）。

（三）EB中的MCAL配置錯誤

檢查MCAL配置發(fā)現(xiàn)，某個FULL類型的CanHandleType位置放到了BASIC類型后面，如下所示：

經(jīng)過如上的MCAL配置調(diào)整以后，CanHardwareObject33的CanObjectId由原來的26變成了28。如此，會導(dǎo)致什么問題呢？對比生成的配置代碼（本文Can_17_McmCan_kSIDFilterConfigCore0，配置文件Can_17_McmCan_PBcfg.c）如下所示（右側(cè)是錯誤配置）：

就是因為如上的配置，導(dǎo)致本應(yīng)放入Rx dedicated buffer區(qū)間的數(shù)據(jù)錯誤的放到了Tx Event區(qū)間。如何理解呢？分析如上變動，具體解釋如下：

1、正確配置分析

0xba00001a進(jìn)行二進(jìn)制展開：1011 1010 0000 0000 0000 0000 0001 1010B。對照StdMsgk_S0寄存器各位域解釋如下：

如此配置，意味著0x200（CanHardwareObject33）接收的數(shù)據(jù)會放置到地址：0xF0200294+26*16 = 0xF0200434，此時，不會與Tx Event的起始地址0xF0200444位置重疊，數(shù)據(jù)可以正確處理。

2、錯誤配置分析

0xba00001c進(jìn)行二進(jìn)制展開：1011 1010 0000 0000 0000 0000 0001 1100B。對照StdMsgk_S0寄存器各位域解釋如下：

如此配置，意味著0x200（CanHardwareObject33）接收的數(shù)據(jù)會放置到地址：0xF0200294+28*16 = 0xF0200454，此時，會與Tx Event的起始地址0xF0200444重疊，進(jìn)而造成接收數(shù)據(jù)被發(fā)送數(shù)據(jù)覆蓋，這就是信號跳變的原因。

將如上的分析簡化示意如下所示：

3、解決措施

既然是MCAL配置異常導(dǎo)致的問題，問題的修復(fù)也就明了，修改EB中的MCAL配置，將同一個Controller的Full CAN移動到Basic CAN之前，嚴(yán)格按照EB手冊約束配置。關(guān)于CanObject配置注意事項，可以參考前文《MCMCAN：CAN hardware object配置規(guī)則》。