运用普源示波器搞懂轿车CAN-FD总线技能

  跟着工业的开展，工业总线上的数据量逐日添加，尤其是在CAN总线运用较多的轿车范畴，总线通讯的数据量益发巨大。例如轿车内部呈现更多的辅佐体系和人机交互体系，使得传统的CAN总线在传输速率和带宽方面越来越无能为力，CAN总线已逐步到达负荷极限。依据CAN规范 ISO11898-2所界说的规范帧结构，一帧报文最大只能传输 64 位(8 个字节)的数据，在最好的情况下总线%左右。 为了应对如今巨大数据量的应战，亟需改善原有的总线来进步总线传输速率，CAN-FD (CAN with Flexible Data-Rate)便在这样的布景下诞生了。

  下图举例了一个轿车CAN网络拓扑图。从中可以正常的看到，CAN 网络由CAN节点及不同的CAN总线构成，CAN节点主要由CPU、CAN操控器以及CAN收发器组成，而不同的CAN总线上安置有不同功用的智能电子操控单元(ECU)

  CAN协议涵盖了ISO规矩的OSI根本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层。CAN协议的关于ISO/OSI根本参照模型中的数据链路层分为MAC子层和LLC子层，MAC子层是CAN协议的中心部分。数据链路层的功用是将物理层收到的信号组织成有意义的音讯，并供给传送过错操控等传输操控的流程。具体地说，便是音讯的帧化、裁定、应对、过错的检测或陈述。数据链路层的功用通常在CAN操控器的硬件中履行，并在物理层界说了信号实践的发送方法、位时序、位的编码方法及同步的过程。但信号电平、通讯速度、采样点、驱动器和总线的电气特性、连接器的形状等均未界说，必须由用户依据体系需求自行确认。

  CAN-FD选用了两种位速率，从操控场中的BRS位到ACK场之前 (含CRC分界符)为可变速率，其余部分为原CAN总线用的速率。CAN-FD数据帧格局如下图所示：

  CAN总线因为位填充规矩对CRC的搅扰，会形成错帧漏检率，然后无法到达规划目的。CAN-FD对CRC算法作了改动，即CRC以含填充位的位流进行核算。为防止在校 验和部分呈现6个以上接连位，即在第一位以及今后每4位添加一个填充位加以切割。这个填充位的值是上一位的反码，作为格局查看，即假如填充位不是上一位的反码，就作犯错处理。

  CAN-FD的CRC 场扩展到了21位。因为数据场长度有很大改变区间，所以要依据 DLC巨细运用不同的CRC生成多项式。如CRC_17，适合于帧长小于210位的帧，而CRC_21，适合于帧长小于1023位的帧。DLC编码CAN-FD数据帧选用了新的 DLC 编码方法，在数据场长度在0~8个字节时，选用线性规矩。当数据场长度为 12~64 个字节时，运用非线、CAN-FD 总线的特色：

  一切节点没有主从之分，总线空闲时，恣意节点都可向总线发送音讯。 l非破坏性的裁定机制，用信息内的标识符ID决议信息发送优先次序，确保已发 送数据的完整性与及时性。 l

  承继自CAN总线的CAN-FD总线上的节点没有“地址”的概念，因此在总线上添加节点时，不会对总线上已有节点的软硬件及运用层形成影响。 l

  可以合作网络的规划，体系的机能设定通讯速度，此外两条不同通讯速度总线 上的节点可通过网关完结信息交互。

  具有容错处理功用，一切的节点都可以检测出过错，检测出过错的节点会当即通 知总线上其他一切的节点;正在发送音讯的节点，假如检测到过错，会立马中止 当时的发送，并一起不断地重复发送此音讯，直到该音讯发送成功停止。 l

  在CAN-FD总线解析过程中，需求观测体系噪声对总线信号传输的影响，并判别总线报错是是否因为硬件形成的以及软件编程的正确性。这对示波器的总线解析才干提出了更多的需求：

  ·灵敏的屏幕多窗口分屏显现，同步显现解码成果与列表成果，便利观测总线数据信息。

  串行总线通讯在轿车等各范畴得到了广泛运用。关于轿车制作，从制动体系到车辆导航体系，总线无处不在。要确保正常的车辆功用，确保电子操控单元(ECU)、传感器和履行器之间的通讯特别的重要。除了验证总线协议的数字逻辑之外，还需求对波形质量、噪声以及传感器/履行器信号的同步丈量进行模仿物理层验证。

  RIGOL 自主研制的 DS70000 示波器共同的总线剖析功用具有杰出的优势：

  ·具有高采样率，根据RIGOL的“凤凰座”示波器专用芯片组，完结了国内最高的 20GSa/s 采样率、5GHz 实时带宽，更实在捕捉并复原信号。

  ·具有更大存储深度，根据RIGOL新一代UltraVision III 渠道，完结最大2Gpts 的存储深度，在高采样率下收集更长时刻的波形，满意长时刻观测的要求。

  ·具有丰厚的触发功用，以及可达每秒1百万次的波形刷新率，更简单捕获偶发的信号瑕疵。

  ·解码成果列表显现，解码总线上每个帧信息，包含地址、数据、标识符等，支 持屏幕窗口列表显现一切帧的剖析成果，并可导出测验陈述。

  在实践规划场景中，工程师可以终究靠协议剖析轻松地发现过错、调试硬件、加速开发进度，为高速度、高质量完结工程供给保证。

  而协议剖析的根底是协议解码，只要解码正确的协议剖析才可以被承受，只要正确的 解码才干供给更多的过错信息以供工程师进行功用调试与规划改善。

  DS70000示波器支撑CAN-FD的解码剖析，并可完结4路总线示波器CAN-FD解码设置界面示目的。

  ① 该选项可选择解码协议类型，支撑 CAN-FD 解码剖析，此外可选择 SPI、FlexRay、 I2S、1553B 等多种协议选项进行解码剖析；

  ③ 此处为信源选项，可设为信源的阈值和类型；④ 此处信号速率选项，支撑 CAN 和 CAN-FD 不同的信号速率，并可设置希望的采样方位。

  DS70000系列示波器具有简洁的解码设置操作界面，为工程师供给高效的测验东西。更多关于

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