【车载开发系列】车载总线的Busoff功能需求

【车载开发系列】车载总线的Busoff功能需求
- [一. 什么是Busoff](#一. 什么是Busoff)
- [二. Busoff机制需求](#二. Busoff机制需求)
- [三. Busoff监控开启/关闭条件](#三. Busoff监控开启/关闭条件)
- [四. 记录故障码条件](#四. 记录故障码条件)
- [五. 消除故障码条件](#五. 消除故障码条件)
- [六. 快恢复模式](#六. 快恢复模式)
- [七. 慢恢复模式](#七. 慢恢复模式)
- [八. 故障后的超时监测](#八. 故障后的超时监测)

一. 什么是Busoff

BusOff就是总线掉线的意思。当前节点Can线发生短路（物理短接）或发向总线的报文被干扰出错（NO ACK错误也会导致TEC++），这个时候当前节点需要向总线发送错误帧，发送错误计数器(TEC)开始计数（发一帧错误帧TEC+8，成功发送一帧正常帧TEC - 1），当TEC > 255，当前节点进入就进入了BusOff状态，此时节点将不再接收/发送报文。

根据错误计数器值，节点可以分为主动错误状态，被动错误状态以及Busoff发生状态三种。

上面这个就是ECU节点错误的状态图，其中TEC（发送错误计数器）/REC(接收错误计数器) 都是硬件计数器的意思，这些硬件的计数器都是由硬件寄存器来实现的。

二. Busoff机制需求

Bus Off为ECU总线通讯关闭，ECU进入Bus Off故障后报文发送被禁止。通过访问CAN控制器状态识别Bus Off错误，当ECU检测到Bus Off错误后，需进行Bus Off恢复计时，并且CAN控制器要立即执行初始化。

ECU首次进入BusOff需执行快恢复，五次连续的快恢复（连续的快恢复是指两次快恢复之间该ECU未发送任何正常报文）之后再次进入Bus Off故障需执行慢恢复。

三. Busoff监控开启/关闭条件

ECU Bus Off错误监控开启条件一般情况下与网络相关诊断开启条件一致，也就是ECU在唤醒状态下，供电电压范围在网络相关诊断开启电压范围（9-16V）之内，TDiagStart以及TReStart发生超时的时候，Busoff将会被触发。

如果ECU没有唤醒（通讯关闭，报文停止发送），或者供电电压范围在网络相关诊断开启电压范围（9-16V）之外，或者TDiagstart没有超时，那么即便Busoff故障，故障码也不会发生。

四. 记录故障码条件

当ECU进入Busoff之后快恢复要被执行，如果ECU经历三次连续快恢复之后仍然不能恢复，ECU需在第四次进入BUSOFF故障时，记录BUSOFF的故障码（在这里目前常规情况下第八次记录Busoff、故障的比较居多）

ECU处于Busoff故障时网络管理状态必须不能被影响。

五. 消除故障码条件

在快慢恢复计时器满后，ECU尝试在总线发送报文，当成功发送一帧及以上正常报文，表示ECU从Busoff状态恢复。

ECU成功从Busoff状态恢复，且持续100ms内没有再次进入Busoff状态的情况下，ECU需要清除Busoff故障码的当前故障，保持历史故障。

快恢复和慢恢复过程是强制的，所有周期型混合型的报文要在ECU离开Busoff之后尽可能快的发送出来。

根据主机厂的不同，Busoff故障码清除条件也不同。

时间	计时开始条件	标准值
快恢复计时器T_BusoffQuick	ECU发送错误计时器达到了255，进入故障时开始计时	100ms±10ms
慢恢复计时器T_BusoffSlow	ECU发送错误计时器达到了255，进入故障时开始计时	1000ms±50ms

六. 快恢复模式

进入Busoff之后ECU需要立刻重新初始化CAN控制器，同时开启T_busoffQuick计时器，关闭ACK应答机制（快恢复期间不发送报文）。连续5次快恢复之后进入慢恢复状态。

在ECU初始化CAN控制器完成之后，检测到累计128次11个连续隐性位后控制器可以打开ACK应答机制。

七. 慢恢复模式

进入Busoff之后ECU需要重新初始化CAN控制器，同时开启T_busoffSlow计时器，关闭ACK应答机制。

在ECU初始化CAN控制器完成之后，检测到累计128次11个连续隐性位后控制器可以打开ACK应答机制。

八. 故障后的超时监测

Busoff故障发生之后，ECU内部计数器（NBusOffCount）加1，当计数器累加到NBusOffCount的时候，就记录Busoff的故障码。

当ECU进入Bus Off模式后，ECU应只存储Bus Off故障码，不存储超时故障码。

参数	最小值	标称值	最大值
NBusOffCount	-	8次	-

☆当NBusOffCount等于8时，即执行5次快恢复，2次慢恢复后仍然没有恢复通信，在进入第三次慢恢复之前记录Bus Off故障

☆NBusOffCount 清零策略：节点连续5s 未发生Bus Off，计数器清零