一個關(guān)于CAN出錯中斷重復出現(xiàn)的話題

整理：MilerShao

 某日，有一客戶反映他們在做STM32F407的CAN通信的出錯測試時，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)類似死機的現(xiàn)象。后來跟蹤調(diào)試發(fā)現(xiàn)是開啟了出錯中斷，因其不停中斷導致的貌似死機現(xiàn)象。納悶的是，經(jīng)過進一步測試，發(fā)現(xiàn)即使清除了“中斷請求標志”后也無效。大致情形如下：

在CAN通訊時候讓某節(jié)點做插拔、斷電等測試，人為的產(chǎn)生一些CAN總線錯誤，看看能否讓總線恢復正常。 結(jié)果測試發(fā)現(xiàn)，如果總線出現(xiàn)錯誤，并且打開了CAN錯誤中斷處理的話，通過仿真器調(diào)試發(fā)現(xiàn)CPU一直在處理CAN錯誤中斷，其他程序得不到處理而呈死機狀態(tài)。 先是懷疑CAN控制器因為各類錯誤條件而進入錯誤中斷后，雖在錯誤中斷里清除了相關(guān)中斷狀態(tài)標志，但由于計數(shù)器值沒有清零的原因，馬上又產(chǎn)生新的錯誤中斷，這樣循環(huán)反復，導致其他程序得不到調(diào)度。

然后繼續(xù)做實驗，將CAN_IER寄存器中的LECIE和EWGIE這兩種中斷使能關(guān)閉掉，發(fā)現(xiàn)還是有這個問題。 客戶覺得這樣有點奇怪。

從客戶粗略描述的現(xiàn)象來看，很像沒有清除中斷標志導致中斷沒完沒了。經(jīng)進一步的溝通了解，客戶除了開啟相關(guān)收發(fā)中斷外，還使能了LECIE、EWGIE、EPVIE、BOFIE、ERRIE跟出錯有關(guān)的中斷，當然SLKIE和WKUIE沒有使能。

結(jié)合CAN_IER和CAN_ESR寄存器的相關(guān)描述，可以看出即使關(guān)閉了LECIE、EWGIE兩個出錯條件,但還有EPVIE、BOFIE兩種情形可能導致CAN出錯中斷。

跟CAN出錯中斷有關(guān)的寄存器主要涉及到3個，分別是CAN主控狀態(tài)寄存器CAN_MSR,CAN中斷使能寄存器CAN_IER,CAN錯誤狀態(tài)寄存器CAN_ESR. 說實在的，這個跟CAN出錯中斷有關(guān)的東西還是有點復雜�？纯聪聢D，藍色方框里的是各種錯誤中斷的使能位，紅色方框里的是各類出錯條件或狀態(tài)變化條件。請注意圖中的與邏輯符號&和或邏輯符號+。

     上圖中下方與CAN_MSR相關(guān)的兩類中斷觸發(fā)源跟本話題無關(guān)，就不提了，重點看看上方那四個與CAN出錯有關(guān)的中斷源。

細心的人會發(fā)現(xiàn)，其實CAN_IER中的ERRIE位是一個CAN出錯中斷總開關(guān)，只有當它被使能的前提下，EWG、EPV、BOF、LEC四個中的一個或幾個出錯事件配合各自的中斷使能位才能產(chǎn)生出錯中斷，并統(tǒng)一將CAN_MSR中的錯誤中斷請求ERRI位置1，從而申請CAN錯誤中斷。顯然，CAN錯誤中斷的請求標志位是ERRI@CAN_MSR,而不是CAN_ESR中的EWGF\EPVF\BOFF的任一位。 

聊到這里，我們基本對CAN出錯中斷相關(guān)的寄存器和相關(guān)標志有了大致的了解。要把握一點，CAN出錯中斷有個總使能位ERRIE，其它幾個出錯事件配合該總使能位最終產(chǎn)生錯誤中斷請求，置位ERRI@CAN_MSR。

回到上面的話題，當查看客戶的CAN錯誤中斷處理程序時，發(fā)現(xiàn)他在中斷程序里的確是做了些標志的清除【本意是想清除中斷請求標志】。遺憾的是全是對CAN_ESR寄存器中的相關(guān)錯誤標志進行清零，即對LEC\EWGF\EPVF\BOFF這幾個東西清零，偏偏沒有對ERRI@CAN_MSR的清零。關(guān)鍵的東西成了漏網(wǎng)之魚。

還有，他對EWGF\EPVF\BOFF這幾個標志清零是無效的，因為這幾個標志位是只讀的，置1或清零是硬件根據(jù)TEC/REC的值動態(tài)處理的。
 
 

最后讓客戶把CAN出錯中斷代碼做些調(diào)整，在進入CAN出錯中斷后將CAN_MSR中的ERRI位清0，確實可以解決錯誤中斷循環(huán)往復的問題。

小結(jié)下，MCU中斷行為一般涉及到使能標志、請求標志和觸發(fā)源。應(yīng)用中偶爾會出現(xiàn)有人把中斷使能標志和中斷請求標志弄混的情況。不過相比之下，這里談到的CAN出錯中斷相比ST MCU其它外設(shè)的中斷應(yīng)用就要復雜或啰嗦些，尤其那個出錯中斷請求標志感覺有點隱晦。上面提到的案例，當事人可能沒弄清CAN出錯中斷請求標志位到底是哪個，導致進入中斷服務(wù)程序后清除動作無效，使得出錯中斷服務(wù)程序沒完沒了，而且還會影響到其它進程正常運行進而導致其它連鎖異常。