现场总线技术应用实例揭秘示波器的三大解码能力 - 以太网深度分析车载通信协议全息解读CAN位时间精确
在汽车电子行业中，工程师们面临着复杂的通信问题，包括CAN、LIN、CANFD和车载以太网等协议。为了解决这些问题，示波器中的分析插件扮演着至关重要的角色。本文将从以太网分析、车载总线协议解码以及CAN位时间测试三个方面来探讨示波器如何协助工程师。
一、以太网分析
目前，车载以太网最显著的应用是域网络。除了域网络之外，还有激光雷达等高带宽设备需求新的运算架构。此外，对成本效益也提出了更高要求。图1展示了一个典型的汽车网络架构，其中包含了多种测试，以确保通信稳定性，如眼图测试、发送抖动测试等。
为了兼顾整体测试需求，ZLG致远电子推出了ZDS4054Plus，该产品支持百兆以太网（100Base-TX）分析功能。进行测试时需要转接板、一条SMA转BNC线、一条平行或交叉网线，以及连接到被测设备的一端。这套系统如图2所示。
除了眼图测试，还可以执行发送抖动测试、高低幅值特性及上升下降时间失真检测，如图3-5所示。此外，还可以导出详细报告，如图6-7所示。
二、常用协议分析
除了以上提到的功能,ZDS4054Plus还提供了对CAN/LIN/FlexRay/SENT/CANFD等常见汽车电子协议的全面解码支持。这款设备满足了业界对于参数和功能要求：
协议解码：支持所有主流车辆通信协议。
大存储深度：512M存储深度可完整监控整个通信过程。
参数测量：支持波特率与总线负荷率等多项参数测量。
具体地，这款设备提供免费标配30余种通用的自动化配置选项，并且能够进行基于70sCAN波形数据的大规模存储和快速检索。此外，它还具有全存储深度事件表，可以观察到每一帧波形的详细信息，如IDField数据等。如同LIN协议解码（见图10）。
此外，它还能直接通过FPGA硬件加速进行51种参数测量，并且24种同时显示。这使得用户能够迅速准确地获取必要信息，而不需要长时间手动计算或记录数据，就像对比普通模拟式显示一样简便有效（如在图片11中展示）。
三、新颖方法下的位时间精确测量
在CAR标准规范中规定，每个节点必须保持较为一致性的差分信号位间隔，以避免因误差帧而导致无法正常沟通。在实际操作中，要通过单帧方式检查每个节点是否符合标准规范，可遵循《GMW14241JUNE2012》中的步骤：
选择合适条件触发并捕捉DUT信号;
测量20-30个连续隐显边沿上的电平变化边缘;
计算平均值并重复至少100次确定最大最小值;
传统方法则需数千次手工计算后才能完成任务，而现今新技术使得这一过程变得极为简单，一些专家工具甚至能直接统计1000帧内结果，并设定预期范围即可得到pass/fail判断，如同右上角框子内“运行”按钮点击一次即可完成任务，不必再做任何人工处理工作（见12）。
最后，此类工具允许用户导出生成文件供进一步使用，有两种格式：“HTML Report”(用于浏览器打开)与“CSV File”(Excel软件打开)，其中前者通常含有许多丰富视觉元素，使得阅读更加直观易懂；后者则是一个纯文字形式文件，便于编程语言处理或者其他软件导入使用（例如14）。