對(duì)于車載控制器來(lái)說(shuō)，CAN周期的波動(dòng)通常是有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)標(biāo)要求如下，基于國(guó)標(biāo)，各個(gè)主機(jī)廠在這一塊稍微有些差異，不過(guò)大部分要求是不超過(guò)10%，比如10ms的報(bào)文，周期波動(dòng)范圍是9~11ms。

▲圖1?GBT 34658-2017中要求

那如果遇到報(bào)文周期偏大的問(wèn)題該從何下手，或者說(shuō)有哪些解決辦法呢？

首先來(lái)梳理一下CAN報(bào)文的發(fā)送流程，CAN通信協(xié)議棧的整體架構(gòu)如下圖所示，包括應(yīng)用層，交互層，網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)鏈路層，物理層。

▲圖2?CAN通信從應(yīng)用層到硬件的流程(來(lái)源CSDN)

從各層的交互接口來(lái)看，報(bào)文接收polling接收方式的流程如下圖所示。

Can_MainFunction_Read函數(shù)周期調(diào)用訪問(wèn)CanController（硬件）的寄存器，并讀取這些寄存器的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)讀取結(jié)束后，繼續(xù)調(diào)用CAN Interface模塊的CanIf_RxIndication函數(shù)，將數(shù)據(jù)傳給CanIf模塊；CanIf再調(diào)用PduR模塊的PduR_RxIndication函數(shù)，將數(shù)據(jù)傳到PduR模塊；PduR模塊路由到COM模塊，調(diào)用Com_RxIndication函數(shù)，將數(shù)據(jù)傳到COM模塊，COM模塊將會(huì)把數(shù)據(jù)存入其緩存，供應(yīng)用層軟件讀取使用。

如果是CAN報(bào)文的接收采用的是中斷方式，數(shù)據(jù)則是在中斷中接收，并調(diào)用?CanIf_RxIndication將數(shù)據(jù)向上傳遞。

▲圖3?CAN報(bào)文接收流程

報(bào)文發(fā)送流程如下圖所示。通過(guò)Com_ManfunctionTx將數(shù)據(jù)一層一層傳遞到CAN模塊，并且通過(guò)Polling或者中斷的形式將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

▲圖4?CAN報(bào)文發(fā)送流程

上述基本梳理了一下CAN報(bào)文收發(fā)的流程，那下面就來(lái)分析一下總線報(bào)文周期波動(dòng)過(guò)大問(wèn)題的可能問(wèn)題點(diǎn)。

第一種可能是同一節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文很多，并且大部分報(bào)文周期都相同，這就導(dǎo)致同一時(shí)刻，大量報(bào)文需要發(fā)送，導(dǎo)致報(bào)文發(fā)送阻塞。如果是這種情況的話，可以在Com層對(duì)報(bào)文的發(fā)送增加offset，offset一般是Com周期的倍速，這里可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)低Com Mainfunction的周期。

第二種可能就是需要檢查Canif和CAN是否大量報(bào)文發(fā)送僅使用一個(gè)發(fā)送緩沖區(qū)，并且采用FIFO的方式進(jìn)出，這樣就會(huì)出現(xiàn)報(bào)文周期波動(dòng)，其影響的原因是，假如大CANID的報(bào)文在前，小CANID的報(bào)文在后，大ID由于總線仲裁，無(wú)法發(fā)送，會(huì)導(dǎo)致小CANID的無(wú)法發(fā)送，從現(xiàn)象來(lái)看就是報(bào)文優(yōu)先就翻轉(zhuǎn)。

▲圖4?內(nèi)部?jī)?yōu)先級(jí)翻轉(zhuǎn)

這里還可以從總線log來(lái)分析，查看小CANID周期間隔點(diǎn)，發(fā)送的報(bào)文是哪些，如果那會(huì)兒大ID在發(fā)，那就有可能是這種原因。

第三種有可能系統(tǒng)負(fù)載的原因，比如系統(tǒng)負(fù)載過(guò)高，導(dǎo)致Com_MainFuncionTx的調(diào)度發(fā)生波動(dòng)，導(dǎo)致總線上報(bào)文周期波動(dòng)，或者是以中斷的模式發(fā)送，中斷優(yōu)先級(jí)過(guò)低，導(dǎo)致被其他高優(yōu)先級(jí)的中斷打斷，導(dǎo)致報(bào)文無(wú)法發(fā)送，這里可以通過(guò)打時(shí)間戳的形式來(lái)確認(rèn)，在任務(wù)中打時(shí)間搓或者是在idle 任務(wù)中打來(lái)實(shí)錘。

如果是這種，從問(wèn)題角度來(lái)看，就是降負(fù)載，或者調(diào)高任務(wù)或者中斷的優(yōu)先級(jí)。更深層次來(lái)看，就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)有問(wèn)題，導(dǎo)致基本的報(bào)文發(fā)送波動(dòng)，需要從系統(tǒng)層面優(yōu)化。

審核編輯：劉清