常见的CAN接口异常情况及解决方法

常见的CAN接口异常情况及解决方法

1、两个节点近距离测试，低波特率通信正常，高波特率无法通信。

解决方法：增加终端电阻。

图1 CAN收发器结构示意图

2、组网节点数少，通信正常，增加节点后，通信异常。

可能原因：总线电容过大。总线电容过大会影响CAN差分波形上升下降速度，如图2。

解决方法：a. 检查CAN节点接口的外围电路，是否有外加电容、TVS管等器件，适当去除，以降低电容。b. 降低工作波特率。波特率降低可以延长位时间，减小电容的影响，但若电容过大，则不一定有效。

图2 总线电容影响波形图

3、应用中易损坏，更换模块后正常。

图3 典型保护电路

可能原因：电平不匹配。5V模块匹配3.3V MCU在测试中可能并无异常，但由于某些参数的微小变化，就会导致电平不能正常识别。图4标示了模块TXD输入高电平的最低值0.7VCC，如小于该值，则存在风险。

解决方法：选择3.3V模块匹配3.3V MCU，或增加电平转换电路。

图4 CAN模块输入参数

5、近距离通信正常，远距离无法通信。

可能原因：a. CAN速率过高。由于CAN总线的仲裁机理，其对延时有着非常严格的要求。线缆延时的存在，使得导线长度制约着实际应用中CAN的最高工作速率。CAN速率与通信距离成反比，速率越高，通信距离越短。b. 线缆阻抗大，远端信号幅值过低。

解决方法：a.降低速率，或缩短总线长度，可参考图5线缆长度与波特率的关系。b.换用阻抗小的电线缆，或适当增大终端电阻值，可参考图6线缆长度与直流参数推荐。

图5 线缆长度与波特率的关系

图6 线缆长度与直流参数推荐

当通过现有信息无法判断问题所在时，则需要对CAN接口进行测试，定位问题点。已推测出问题所在时，也可以对CAN接口进行测试，以验证推测与解决效果。

1、阻抗测量

测试时，TXD、RXD、VCC以GND为参考；CANH、CANL以CANG为参考。

图7 阻抗测量示意

产品上电，使用数字万用表测量模块VCC-GND之间电压，电压应该在模块正常供电范围内，如图8。若电压值明显低于正常范围，且模块发热严重，则内部可能存在短路情况。若模块发热量正常（常规温升15℃），则需要检查外部供电电路是否异常。

图8 供电测试示意图

3、检测发送波形

图9 发送波形测试示意图

图10 TXD与CAN差分波形

4、检测接收波形

使用示波器测试RXD引脚，以及CANH、CANL的差分波形，检查波形的幅值大小、波特率、波形质量、RXD和CAN差分波形是否对应等，如图11、图12。

图11 接收波形测试示意图

图12 CAN差分与RXD波形图

5、检测CAN总线波形

使用示波器测试CANH、CANL的波形，检查显性电平、隐性电平、位时间等参数是否正确。如图13、图14。

图13 CAN总线波形测试示意图

图14 CANH、CANL总线波形

如果经过以上测试，均未发现CAN收发器异常情况，则可基本排除硬件问题，进一步分析需要进行软件层面的故障排查。

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