Поиск и устранение проблем при передаче данных по шине CAN
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.
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.
Для шины CAN требуется нагрузочное сопротивление 120 Ом. Шина без нагрузочного сопротивления снижает качество сигналов (верхняя часть).
Визуализация нескольких каналов/датчиков/ исполнительных механизмов
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.
Избранные материалы
Отладка шин CAN, LIN и FlexRay автомобильных систем при помощи осциллографа
Примечание по применению
Узнайте, как выполнять отладку шин CAN, LIN и FlexRay автомобильных систем при помощи осциллографа.
Запуск и декодирование сигналов с шин CAN при помощи осциллографа MSO Серии 5
Видеосигнал
В этом видео описывается порядок настройки автоматического запуска, декодирования и поиска в сигналах с шин CAN или CAN FD при помощи осциллографа смешанных сигналов MSO Серии 5.
Полная характеристика конструкции электронного блока управления
Осциллограф смешанных сигналов MSO Серии 5
- Пакет ПО для обработки сигналов с шин автомобильных систем обеспечивает запуск и декодирование сигналов с шин CAN, CAN FD, LIN и FlexRay
- До 8 входов FlexChannel. Каждый вход можно настроить как аналоговый канал или 8 цифровых каналов
- Сенсорный дисплей с высоким разрешением, диагональю 15,6 дюйма и жестовым управлением. Удобный просмотр нескольких шин и сигналов
Быстрая отладка устройств со смешанными сигналами и анализ электромагнитных помех
Комбинированные осциллографы серии MDO4000C
- Полоса пропускания от 200 МГц до 1 ГГц
- 4 аналоговых канала, до 16 цифровых каналов
- Встроенный анализатор спектра с полосой пропускания до 6 ГГц
Больше возможностей для анализа большинства конструкций ЭБУ
Комбинированные осциллографы серии MDO3000
- Полоса пропускания от 100 МГц до 1 ГГц
- 2 или 4 аналоговых канала, до 16 цифровых каналов
- Встроенный анализатор спектра с полосой пропускания до 3 ГГц
