最近在调试一个新板子，我负责板子上通讯模块程序的编写和调试，调试的时候断断续续遇到不少问题，在这里记录下。

调试CAN收发过程中遇到的问题

1 现象

接上篇CAN/LIN的收发程序调通了之后，紧接着整体的路由功能也都实现了，本以为皆大欢喜，后面用板子试了上下电，再进行测试发现，CANoe只能接收几次由CAN2在接收中断里执行的发送任务里发出的报文，而不是稳定的报文。接下来就开启了漫长的调试过程。

2 调试

这路CAN的功能其实很简单，有两个任务，任务一：接收到其他节点发过来的标准CAN报文，触发中断调用Callback函数，在Callback函数里把接收到的报文原封不动的传回去、任务二：每隔100ms就周期性的发几帧报文。以前的项目里这两个功能其实已经实现过了，所以觉得很奇怪为什么板子冷启动之后突然就不行了。
从现象来看，CANoe是可以通过CAN2发出报文，这说明CAN模块是可以正常接收报文，因为如果板子没法接收报文，CANoe会报Not Acknowledge，同时，在CANoe端也可以读到通过CAN2发出的报文，说明板子的CAN模块是可以正常工作的，所以分析直接原因是板子的冷启动导致了CAN2在上电后只能几次进入中断，再往后就无法进入中断调用Callback函数。
开始怀疑是把两路CAN的接收函数放在同一个while(1)里导致的，尝试了把两个接收函数放到了两个任务里，结果仍然进不去中断。
然后怀疑其他模块的任务占用了我的CAN的资源，然后把其他任务注释掉，发现还是不行。
这时候同事提醒我可能不是CAN没有进中断，而是压根CAN没收到报文。那为什么CANoe显示发送成功了呢？因为Transiver或者MCU接收到报文后在硬件层面回复了ACK，但是实际上并没有把收到的报文放到邮箱里，也就不会触发中断调用Callback函数。那么到这里，立马验证到底是没有进中断还是没有进Receive()函数。
这里用到一个小技巧，可以用示波器读MCU输出引脚电平状态的方法，不需要MCU在DEBUG模式下，就可以观测到函数有没有运行到设定的地方。
由于没有直接使用中断函数，而是调用的Callback函数，所以在Callback函数里加入了电平翻转的功能，只要Callback函数被调用了，目标引脚的电平就会不停翻转。代码如下。代码下载进去，上下电后测试PTE3引脚的电平状态，短暂变化几次后保持不变。

void CAN1_TX_RX_Callback(uint8_t instance, flexcan_event_type_t eventType, uint32_t buffIdx, flexcan_state_t *flexcanState)
{if(instance == 1){PINS_DRV_SetPinDirection(PTE, 3, 1);PINS_DRV_TogglePins(PTE, 1<<3);}else if(instance == 0){//if(Msg_CanRxbuffer.msgId || Msg_CanRxbuffer.data[0]){PINS_DRV_SetPinDirection(PTE, 9, 1);PINS_DRV_TogglePins(PTE, 1<<9);}}if(eventType == FLEXCAN_EVENT_RX_COMPLETE)          //receive completed{//CAN1_HandleRequest();}
}

再往上查，FLEXCAN_IRQHandlerRxMB这个函数里调用了Callback函数，把电平翻转的代码插到这个函数里。

 if(instance == 1){PINS_DRV_SetPinDirection(PTE, 3, 1);PINS_DRV_TogglePins(PTE, 1<<3);}else if(instance == 0){//if(Msg_CanRxbuffer.msgId || Msg_CanRxbuffer.data[0]){PINS_DRV_SetPinDirection(PTE, 9, 1);PINS_DRV_TogglePins(PTE, 1<<9);}}/* Invoke callback */if (state->callback != NULL){state->callback(instance, FLEXCAN_EVENT_RX_COMPLETE, mb_idx, state);}

再次测试，现象与刚才的一致。再往上查，发现FLEXCAN_IRQHandler这个函数调用了FLEXCAN_IRQHandlerRxMB这个函数，于是插入调试代码。

     /* Check mailbox completed reception */if (state->mbs[mb_idx].state == FLEXCAN_MB_RX_BUSY){if(instance == 1){PINS_DRV_SetPinDirection(PTE, 3, 1);PINS_DRV_TogglePins(PTE, 1<<3);}else if(instance == 0){//if(Msg_CanRxbuffer.msgId || Msg_CanRxbuffer.data[0]){PINS_DRV_SetPinDirection(PTE, 9, 1);PINS_DRV_TogglePins(PTE, 1<<9);}}FLEXCAN_IRQHandlerRxMB(instance, mb_idx);}

再次测试，现象与刚才的一致。于是把测试代码拿出这个if语句，判断是否与邮箱的状态有关。

    if(instance == 1){PINS_DRV_SetPinDirection(PTE, 3, 1);PINS_DRV_TogglePins(PTE, 1<<3);}else if(instance == 0){//if(Msg_CanRxbuffer.msgId || Msg_CanRxbuffer.data[0]){PINS_DRV_SetPinDirection(PTE, 9, 1);PINS_DRV_TogglePins(PTE, 1<<9);}}/* Check mailbox completed reception */if (state->mbs[mb_idx].state == FLEXCAN_MB_RX_BUSY){FLEXCAN_IRQHandlerRxMB(instance, mb_idx);}

经过测试，终于发现了异常。当把测试代码放到判断邮箱状态上一行后，此时PTE9引脚的输出电平会一直变化。也就是说每次代码执行到这里时邮箱都是FLEXCAN_MB_RX_IDLE的状态，然后通过查看CAN模块的FLEXCAN_DRV_Receive函数

    /* Start receiving mailbox */if(state->mbs[mb_idx].state != FLEXCAN_MB_IDLE){return STATUS_BUSY;}state->mbs[mb_idx].state = FLEXCAN_MB_RX_BUSY;state->mbs[mb_idx].mb_message = data;state->mbs[mb_idx].isBlocking = isBlocking;/* Enable MB interrupt*/result = FLEXCAN_SetMsgBuffIntCmd(base, mb_idx, true);if (result != STATUS_SUCCESS){state->mbs[mb_idx].state = FLEXCAN_MB_IDLE;}

只有当程序判断当前邮箱是FLEXCAN_MB_IDLE的状态，才会开启邮箱的接收过程，同时更改邮箱状态为FLEXCAN_MB_RX_BUSY。
这说明，之前所有的测试例子中，由于某种原因，邮箱是FLEXCAN_MB_RX_BUSY的状态，导致无法将data里的数据放入到邮箱中，邮箱无法启动接收过程。但是由于上一次接收成功的过程中已经打开了中断使能，所以后面无论接收过程是否被启动，只要MCU的硬件完成了接收过程，就会触发中断进入到中断服务程序。
定位到问题后，再用CAN0_ReceiveData函数验证一下是否正确。

status_t CAN0_ReceiveData(void)
{status_t result;result = FLEXCAN_DRV_Receive(INST_CANCOM1, RX_MB_64BYTES, &Msg_CanRxbuffer);if(result == STATUS_SUCCESS){PINS_DRV_SetPinDirection(PTE, 3, 1);PINS_DRV_TogglePins(PTE, 1<<3);}return result;
}

经过测试，发现PTE3输出电平不会翻转，验证了判断是正确的。
到这一步，问题排查就很清晰了。用测试代码一层一层往上测试，发现负责通讯的任务都挂掉了。再测试其他任务，发现都是挂掉的状态。
经过与硬件工程师讨论，板子上负责芯片供电的VDD本来有一颗电解电容用于稳压的，由于时间原因没有焊上去，导致输出电压不稳定，也间接让程序里多个用软件计时的任务挂掉了。而用硬件计时的定时器任务完好无损，这也是为什么定时器中断函数能够稳定的执行，并稳定的输出100ms的CAN报文。
VDD输出波形见下图。

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