Поиск и устранение проблем при передаче данных по шине CAN

Car with internal structure exposed

Поиск и устранение проблем при передаче данных по шине CAN

Отладка электронных блоков управления при помощи автоматического запуска
и декодирования

Локальная сеть контроллеров (CAN) — это сеть топологии «шина», которая изначально разрабатывалась для автомобильных систем, но хорошо зарекомендовала себя и в других областях. Шина CAN представляет собой симметричный (дифференциальный) 2-проводной интерфейс, реализованный на экранированной витой паре, неэкранированной витой паре или ленточном кабеле. В стандарте для CAN определены несколько скоростей передачи данных, самая большая из которых составляет 1 Мбит/с. В самом последнем варианте шины — CAN FD — увеличена скорость передачи данных до 10 Мбит/с, а также полезная нагрузка пакетов данных. Для сохранения качества сигнала, передаваемого по шине, на каждом конце кабеля необходимо установить нагрузочное сопротивление 120 Ом.

С момента внедрения в 1980-х годах шина CAN использовалась для передачи данных между мощными электронными блоками управления; и так как многие производители предпочитают проверенные временем технологии, шины CAN и LIN остаются на своём месте в архитектуре современных автомобилей.

Повышение интеграции между подсистемами автомобиля означает, что кроме обработки сигналов датчиков и приводных механизмов, многие электронные блоки управления должны одновременно связываться с несколькими последовательными шинами (2, 3 и больше). Например, очень часто электронный блок управления обменивается данными с CAN (для критически важных систем) и LIN (для управления устройствами с более низким приоритетом, например окнами и зеркалами).

Сокращение сроков отладки за счёт автоматического анализа протокола

Ручное декодирование протоколов последовательных шин требует огромных затрат времени и не обходится без ошибок. Пакеты программного обеспечения Tektronix для запуска и декодирования сигналов с автомобильных шин обеспечивают простой и безошибочный автоматический запуск с декодированием сигналов электронных блоков управления с таких распространённых шин, как CAN, CAN FD, LIN и FlexRay.

Oscilloscope display shows automated CAN FD decoding -- as table and bus wavefrom

Сигнал CAN FD на канале 1 декодируется и отображается в виде сигнала с шины (снизу) и таблицы событий (сверху)

Поиск и устранение проблем качества сигналов

Хотя декодирование протоколов — это только начало. Поиск и устранение проблем, когда шина не работает или, что ещё хуже, работает неустойчиво, выходит за пределы анализа трафика шины и доходит до проблем целостности сигналов.

Часто самым эффективным способом обнаружения таких проблем, возникающих из-за искажений сигналов в физическом слое (из-за перекрёстных помех, шума и неправильного нагрузочного сопротивления), является анализ осциллограммы. При помощи осциллографа можно проверить осциллограмму аналогового сигнала с шины и оценить качество сигнала и шум, а также проанализировать взаимодействие нескольких сигналов и обнаружить перекрёстные помехи.

Comparison of distorted CAN bus signal with improper termination to clean signal

Для шины CAN требуется нагрузочное сопротивление 120 Ом. Шина без нагрузочного сопротивления снижает качество сигналов (верхняя часть).

Визуализация нескольких каналов/датчиков/ исполнительных механизмов

 Image of automotive ECU with CAN bus and LIN bus interfaces

Электронные блоки управления через CAN, LIN и другие шины связываются непосредственно с датчиками и приводными механизмами.

Для систем с несколькими шинами и рядом датчиков/исполнительных механизмов часто сложно получить общую картину рабочей среды.

Большинство осциллографов Tektronix позволяют осуществлять одновременный просмотр и контроль сигналов с нескольких шин. В осциллографах смешанных сигналов цифровые каналы используются для декодирования сигналов с шин, что высвобождает аналоговые каналы для оценки качества сигналов. Самую полную характеристику сложных электронных блоков управления обеспечивает осциллограф MSO Серии 5, отличающийся большим числом каналов, наличием входов FlexChannel и большим дисплеем с высоким разрешением.

Загрузки
Загрузить

Загрузить руководства, технические описания, программное обеспечение и т. д.:

Go to top