解密车联网秘密CAN总线协议与示波器的三重探索

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  • 2024年12月24日
  • 在深入探索汽车电子行业通信问题的核心中,CAN、LIN、FlexRay、SENT和CANFD等协议自然而然地占据了重要位置。这些协议如同城市道路网,为车载系统提供了一种精准、高效的数据传输方式。而在调试过程中,工程师们往往依赖于示波器来解读这些复杂的通信信号。 本文将从以太网分析、车载总线协议解码以及CAN位时间测试这三个关键方面,揭开示波器如何协助工程师解决汽车电子领域中的各种挑战。 一

解密车联网秘密CAN总线协议与示波器的三重探索

在深入探索汽车电子行业通信问题的核心中,CAN、LIN、FlexRay、SENT和CANFD等协议自然而然地占据了重要位置。这些协议如同城市道路网,为车载系统提供了一种精准、高效的数据传输方式。而在调试过程中,工程师们往往依赖于示波器来解读这些复杂的通信信号。

本文将从以太网分析、车载总线协议解码以及CAN位时间测试这三个关键方面,揭开示波器如何协助工程师解决汽车电子领域中的各种挑战。

一、以太网分析

随着车载网络需求的日益增长,以太网技术正逐渐成为汽车网络架构中的一个关键组成部分。它不仅能够支持域内高速数据传输,还能降低成本并提高系统整体性能。例如,在图1所示的典型汽车网络架构中,以太网通过高带宽和全新的运算架构,为激光雷达等高端应用提供了坚实基础。

为了确保以太网通信稳定性,我们需要进行多种测试,如眼图测试、发送抖动测试、幅值特性测试以及上升下降时间和占空比失真检测。在ZLG致远电子推出ZDS4054Plus后,这款设备配备了最新固件,可以支持百兆以太网(100Base-TX)分析功能。此外,还需使用ZTF100B转接板、二条SMA转BNC线、一条平行电缆和一条交叉或平行电缆来连接示波器与被测设备,如图2所示。

除了眼图测试,ZDS4054Plus还能进行发送抖动测试(如图4所示),以及幅值特性的完整测量功能,如图5展示的一样。这使得工程师可以对整个以太网络进行全面评估,并导出详细的报告文件,如图6至7所示,以便记录及共享。

二、常用协议解码

除了优质的以太网分析能力,ZDS4054Plus还具备丰富且强大的协议解码功能,对于汽车电子行业来说,是一种宝贵资源。该设备不仅免费标配30余种常见协议解码,还拥有大存储深度,可监控整个通信过程,无论是70sCAN波形解码还是其他类型,都能轻松应对(参考图8-9)。

此外,该设备还搭载了全存储深度事件表,可以显示具体帧波形信息,大大简化了故障诊断工作(参考图片10)。最后,它支持51项参数测量,其中包括直接测量CAN总线波特率和负载率,这些都是其他产品难以匹配的情景(参考图片11)。

三、CAN位时间测试

在保证良好可靠性的前提下,CAN节点之间必须保持差分信号位时间的一致性。如果这个要求没有得到满足,那么可能会导致错误帧产生,从而影响到整个系统间的通讯。这就需要我们对每个节点上的单帧或者连续多帧进行精确控制才能达到预期效果,如单帧时长统计方法如圖12所顯示之樣式。

然而,由於傳統的手動測試過程繁瑣且容易出錯,這種測試通常會涉及至少數2000個單獨計時單元並進行大量重複測試來確定最大與最小值。但是,如果你有ZLG致遠電子出品的大師級別模擬儀,你只需選擇想要測試多少個單位即可獲得結果,而無需手動計算或記錄任何數據,只要輸入車廠驗收標準即可自動判斷通過或否決狀態,並產生報告文件如圖13所顯示之樣式。此外,您還可以導出網頁報表或CSV格式文件供後續處理參考圖14為例子展示其結果報告形式。