Поиск и устранение проблем при передаче данных по шине CAN

Автомобиль с уязвимыми внутренними системами

Поиск и устранение проблем при передаче данных по шине CAN

Отладка электронных блоков управления при помощи
автоматического запуска и декодирования сигналов

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.

Отображение на экране осциллографа результатов автоматического декодирования сигналов CAN FD — в виде таблицы и сигналов с шины

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.

Сравнение искажённого сигнала с шины CAN без согласованной нагрузки с чётким сигналом

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

Визуализация нескольких каналов/датчиков/ исполнительных механизмов

 Автомобильный ЭБУ с интерфейсами CAN и LIN

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.

Возникают сложности в других областях использования автомобилей с сетевыми возможностями?

Библиотека

In this short video, we demo the CAN FD bus decoding process on the flexible…

4:28

This vides shows how to set up automated CAN or CAN FD bus decoding, triggering,…

2:22
Загрузки
Загрузить

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

Go to top