做過(guò)嵌入式開發(fā)的同學(xué)，大概都有過(guò)這樣的經(jīng)歷：

• 程序?qū)懙脹]問題，邏輯也跑通了，結(jié)果 CAN 總線一插上線，數(shù)據(jù)就開始亂飄；
• 電機(jī)一開，報(bào)文就掉包；
• 項(xiàng)目上線前一切正常，上車測(cè)試時(shí)卻瘋狂進(jìn)入 Bus-Off，整條鏈路瞬間癱瘓。

更絕的是，這些問題往往沒有任何規(guī)律，今天測(cè)通了，明天又不行了，示波器一插上去卻看不出啥大問題。

于是開發(fā)者們心里只有一句：CAN，你到底行不行？

如果你也被這些問題困擾過(guò)，那這篇文章或許能幫你一次理清思路：如何提升抗干擾能力，以及在報(bào)錯(cuò)時(shí)如何高效排查問題。

一、CAN 總線為什么容易出問題？

CAN 協(xié)議本身其實(shí)很穩(wěn)定，尤其在車規(guī)領(lǐng)域已經(jīng)驗(yàn)證了幾十年。但為什么我們一用，總覺得“這玩意兒怎么這么脆”？

根本原因有兩個(gè)：

1. 物理層比想象中敏感—— 差分信號(hào)確實(shí)抗干擾，但布線、阻抗、供電、波特率配置任何一個(gè)細(xì)節(jié)沒做好，都可能讓系統(tǒng)翻車。
2. 錯(cuò)誤機(jī)制太嚴(yán)苛—— CAN 控制器內(nèi)置錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器，一旦計(jì)數(shù)超標(biāo)就直接 Bus-Off。換句話說(shuō)，它不跟你講道理，出了問題就先拉閘。

所以，理解 CAN 的坑，就得從這兩個(gè)層面入手：先保證信號(hào)質(zhì)量，再學(xué)會(huì)看懂錯(cuò)誤信息。

二、抗干擾技巧：物理層是根基

1. 布線細(xì)節(jié)

• 雙絞線必不可少：CANH 和 CANL 要成對(duì)走線，最好是雙絞線，降低共模干擾。
• 終端電阻 120Ω：總線兩端各放一個(gè) 120Ω 的匹配電阻，少一個(gè)、多一個(gè)都可能讓波形畸變。
• 線纜長(zhǎng)度與波特率掛鉤：1Mbps 時(shí)總線長(zhǎng)度建議不超過(guò) 40 米；如果要拉到 100 米以上，必須降速到 125kbps 或更低。

2. 硬件設(shè)計(jì)

• 隔離收發(fā)器：電源噪聲嚴(yán)重時(shí)，推薦用帶隔離的 CAN 收發(fā)器。
• 去耦電容：收發(fā)器 VCC 附近一定要放 100nF + 10uF 的去耦電容。
• 共模電感 & TVS 管：在 CANH、CANL 上加共模電感，防止高頻干擾；在接口處加 TVS 管，防止浪涌。

3. 波特率與采樣點(diǎn)

• 波特率選擇：不是越高越好，很多車規(guī)項(xiàng)目就穩(wěn)定在 250kbps–500kbps。
• 采樣點(diǎn)設(shè)置：推薦在 75%–80%，這樣能兼顧同步與抗干擾。

這些措施看似基礎(chǔ)，但很多問題都是因?yàn)椤跋勇闊睕]做好。

三、錯(cuò)誤排查：別光看現(xiàn)象，要看指標(biāo)

1. 錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器是關(guān)鍵

CAN 控制器內(nèi)部有兩個(gè)核心指標(biāo)：

• TEC（Transmit Error Counter）發(fā)送錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器
• REC（Receive Error Counter）接收錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器

如果 TEC 快速增加 → 發(fā)送端有問題，可能是驅(qū)動(dòng)能力不足、終端匹配不對(duì)。

如果 REC 快速增加 → 接收端抗干擾不行，可能是噪聲大或采樣點(diǎn)不合適。

2. 常見錯(cuò)誤類型

• Stuff Error：位填充規(guī)則錯(cuò)誤，通常是干擾引起的。
• Form Error：幀格式錯(cuò)誤，多見于采樣點(diǎn)設(shè)置錯(cuò)誤。
• ACK Error：沒人應(yīng)答，可能是總線上就一個(gè)節(jié)點(diǎn)，或者收發(fā)器壞了。

3. 排查思路

• 先看最小系統(tǒng)：只接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，確認(rèn)能正常通信。
• 逐步加節(jié)點(diǎn)：每多一個(gè)節(jié)點(diǎn)就測(cè)一次，問題容易定位。
• 示波器觀測(cè)：差分電壓是否在 2V 左右，CANH、CANL 是否對(duì)稱。

一句話：不要盲調(diào)，要用數(shù)據(jù)說(shuō)話。

四、實(shí)戰(zhàn)案例分享

案例 1：電機(jī)一開，CAN 全掉線

某次項(xiàng)目中，電機(jī)啟動(dòng)瞬間 CAN 通信直接報(bào)錯(cuò)。排查發(fā)現(xiàn)：

• CAN 線和電機(jī)電源線平行走線，感應(yīng)干擾極大。
• 解決方法：改為屏蔽雙絞線，并單獨(dú)布地線，問題消失。

案例 2：終端電阻虛焊

有一次整車測(cè)試，總線偶爾失效。用示波器一看，波形全是反射。最后發(fā)現(xiàn)是其中一個(gè)終端電阻虛焊。

→ 結(jié)論：基礎(chǔ)問題最致命。

案例 3：節(jié)點(diǎn)多，報(bào)錯(cuò)頻繁

20 多個(gè)節(jié)點(diǎn)掛在總線上，1Mbps 波特率幾乎跑不動(dòng)。后來(lái)把波特率降到 250kbps，通信恢復(fù)穩(wěn)定。

→ 不要迷信“高波特率 = 高性能”，系統(tǒng)整體可靠才重要。

五、開發(fā)者總結(jié)

很多人把 CAN 問題想得很玄乎，但其實(shí)只要抓住三點(diǎn)：

1. 布線、終端、電源這些基礎(chǔ)一定要穩(wěn)；
2. 波特率和采樣點(diǎn)要合理，不要盲目追高；
3. 學(xué)會(huì)看錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器，用示波器觀察波形。

一旦你能用這套方法論去排查，CAN 總線就不再是“玄學(xué)”，而是一個(gè)能跑得穩(wěn)、跑得久的可靠通信協(xié)議。

結(jié)語(yǔ)

CAN 總線在車規(guī)和工業(yè)領(lǐng)域的地位不會(huì)輕易被替代，而作為開發(fā)者，我們要做的不是抱怨“CAN 怎么這么脆弱”，而是掌握一套系統(tǒng)的調(diào)試方法，讓它在項(xiàng)目里真正穩(wěn)定運(yùn)行。

畢竟，能把 CAN 調(diào)到穩(wěn)如老狗的工程師，才是真正能 hold 住現(xiàn)場(chǎng)的高手。