为什么使用MATLAB MCAN与OneEyes通讯时看不到完整的波形呢？

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您在使用 MATLAB 的 Simulink 配合英飞凌 AURIX TC3x MCAN 模块与 OneEyes 通信时遇到波形不完整的问题，且随着信号频率升高现象加剧，这通常由以下原因引起：

⚠️ 核心原因分析

1. 
   

   CAN 总线带宽限制：

   
   
   
   
   • CAN 总线有固定带宽（例如 500 kbps 或 1 Mbps）。信号频率越高，单位时间内需传输的数据量越大。当数据量超过总线容量时，部分数据会被丢弃，导致波形“碎片化”。
   
   
   • 计算示例：若每个信号点用 8 字节帧发送，10 Hz 信号需 80 字节/秒，而 60 Hz 需 480 字节/秒。若总线负载超 70%-80% 的临界值，将出现丢帧。
   
   
   
   


2. 
   

   MCAN 模块配置问题：

   
   
   
   
   • 采样时间（Sample Time）不匹配：Simulink MCAN 发送模块的采样时间需匹配信号频率。若发送模块的采样时间大于信号周期（例如 60 Hz 信号周期为 16.7 ms），高频采样点会被跳过。
   
   
   • 数据打包效率低：单个 CAN 帧最多承载 8 字节（经典 CAN）或 64 字节（CAN FD）。若每个信号点单独发送，高频时效率极低。
   
   
   
   


3. 
   

   AURIX TC3x 实时性瓶颈：

   
   
   
   
   • 高频率信号需要更快的 CPU 中断处理和 DMA 传输。若发送任务优先级不足或存在其他高负载任务，会导致数据发送延迟。
   
   
   • 内存溢出：高频数据可能超过发送缓冲区，引发数据覆盖。
   
   
   
   


4. 
   

   OneEyes 接收处理延迟：

   
   
   
   
   • OneEyes 软件处理 CAN 数据的速度不足，尤其在 60 Hz 时，可能来不及解析所有帧，导致波形显示断裂。
   
   
   
   

?️ 解决方案

1. 优化 CAN 总线带宽

• 提高波特率：检查 AURIX TC3x 的 MCAN 波特率设置。例如：
  
  
  
  • Classic CAN：可尝试 1 Mbps（最高）。
  
  
  • 启用 CAN FD（Flexible Data Rate）：支持最高 5-8 Mbps 及 64 字节/帧（需硬件和软件支持）。
  
  
  • 配置步骤：
    

    % 在 Simulink MCAN 配置中设置波特率
    
    mcanConfig.BaudRate = 1000000; % 1 Mbps
    
    mcanConfig.FDMode = 'Enable';   % 启用 CAN FD（如果支持）

  
  


• 减少总线负载：关闭其他无关的 CAN 节点，确保总线专用于您的信号传输。

2. 调整 Simulink MCAN 模块配置

• 降低发送粒度：
  
  
  
  • 将多个信号点打包到一帧发送（例如 60 Hz 时每帧包含 4 个数据点，帧率降至 15 Hz）。
  
  
  • 示例：使用 Simulink 的 Buffer 块聚合数据：
    

    % 模型设置：每 4 个采样点打包一次
    
    BufferSize = 4; % 对应 60 Hz 信号，发送频率降为 15 Hz

  
  


• 匹配采样时间：
  
  
  
  • 确保 MCAN 发送模块的采样时间 ( T_s ) ≤ 信号周期（如 60 Hz → ( T_s leq 16.7 text{ms} )）。
  
  
  • 在 MCAN 模块属性中设置：
    

    Sample Time = 0.0167 % 60 Hz 对应值

  
  

3. 增强 AURIX 实时性能

• 提升发送任务优先级：
  
  
  
  • 在 AUTOSAR/嵌入式代码中，为 MCAN 发送任务分配更高优先级。
  
  


• 增大发送缓冲区：
  
  
  
  • 在 Simulink 配置中增加 CAN 发送 FIFO 大小：
    

    % 增大发送缓冲区深度（例如 64 帧）
    
    mcanConfig.TxFIFOQueueDepth = 64; 

  
  

4. 优化 OneEyes 接收设置

• 启用实时绘制优化：
  
  
  
  • 在 OneEyes 中开启 "Fast Plotting" 或 "Decimate Data" 选项，减少界面渲染延迟。
  
  


• 增加接收缓冲区：
  
  
  
  • 调整 OneEyes 的 CAN 接收缓存大小（例如从 1000 帧 → 10000 帧）。
  
  

5. 诊断调试建议

• 监控总线负载：
  
  
  
  • 用 CAN 分析仪（如 Vector CANalyzer）或 MCAN 内置计数器检查总线利用率：
    

    % 读取 AURIX MCAN 错误计数器
    
    [txErr, rxErr] = mcan_getErrorCount();

  
  
  • 若 txErr 增长，表明发送堵塞。
  
  


• 添加丢帧检测：
  
  
  
  • 在 Simulink 模型中插入计数器，统计发送/丢失帧数：
    

    % 示例：使用 MATLAB Function 块检测丢帧
    
    function lostFrames = checkLoss(u)
    
    persistent sentCount;
    
     if isempty(sentCount)
    
        sentCount = 0;
    
     end
    
     sentCount = sentCount + 1;
    
     % 在数据帧中嵌入序号
    
     u_with_id = [sentCount; u];
    
     lostFrames = (当前帧ID - 上一帧ID) > 1; 

  
  

? 优化结果验证

实施后按以下步骤验证：

1. 发送 10 Hz 信号 → 波形应完整。


2. 逐步提升至 60 Hz，观察总线负载（需 < 80%）。


3. 在 OneEyes 中开启 "示波器模式"，确认波形连续性。

✅ 关键检查点：  

• 使用 CAN FD 可将 60 Hz 信号的带宽需求降低至原来的 1/8（64 字节帧 vs 8 字节帧）。  


• 若问题消失，瓶颈在总线带宽；若仍存在，检查 AURIX 任务优先级或 OneEyes 配置。

通过上述方法，您应能解决高频信号波形不完整的问题，确保稳定通信至 60 Hz 以上。