反复探究以太网分析深入车载总线协议解码精确CAN位时间测试以图解示波器之谜
深入探究以太网分析、车载总线协议解码的艺术,以及精确CAN位时间测试,揭秘示波器之谜。汽车电子行业在通信问题上,自然而然会提及CAN、LIN、CANFD以及车载以太网等协议。工程师在调试这些通信问题时,是否具备相关协议的分析插件对于使用示波器至关重要。这类分析插件如何协助工程师解决难题?本文将从示波器的以太网分析、车载总线协议解码和CAN位时间测试三个核心方面详细阐述。
一、以太网分析
现今,车载以太网最显著的应用是域网络。除了域网络外,还有激光雷达等需要高带宽和全新的运算架构。此外,对于成本降低也是一个关键点。
如图1所示,为典型汽车网络结构展示。
图1:典型汽车网络结构
就像对待传统的CAN总线一样,以太网也需要进行多种测试来确保通信稳定性。这包括眼图测试、发送抖动测量、幅值特性评估、高度灵敏度下降时间测量以及占空比失真检测通过这些项目可以判断出以太网性能良好与否。
为了满足整体汽车电子测试需求,包括常规电压电流信号测量,以及CAN、LIN等总线及其它功能ZLG致远电子提供了ZDS4054Plus,该设备最新固件支持100Mbit/s(100Base-TX)数据速率。
连接过程中需使用1个ZTF100B转接板2条SMA转BNC线和1条平行网络线用于连接到示波器另外一条平行或交叉网络线用于连接被测设备。如图2所示为其连接方式。
图2:以太网分析测试连接方式
除了眼图测量,还能执行发送抖动检测幅值特性评估上升下降时间检测以及占空比失真检查,如图4所示:
图4:发送抖动及其他各项性能检测
还能使用完整检验功能,如完全检验即包含以上提到的眼目触发式数据捕获功能,如同5所述:
5:完整检验功能
最后可导出HTML报告方便记录记忆,并且可直接打印输出显示结果。
二、中小型车辆通讯协议解析
除了以上提到的,以业界主流标准兼容所有类型通讯系统(如GMW14241JUNE2012),同时支持其他常用通讯系统诸如FlexRay SENT CANFD LIN 协议等。并且,它们不仅仅能够监控单帧数据,而是能够追踪整个连续通信过程,这使得其在各种复杂情况下的工作更加有效。在此基础上,我们将进一步讨论以下三点:
自由标配30余种通讯协议代码包含其中,不仅只限于选择购买额外付费选项,而且支持基于512MB存储深度70sCAN波形捕捉,其大存储空间保证了对整个通信过程监视能力,比如下面的图片描述了这样一种情景:
6: 30余种免费标配通讯代码包
7: 70s CAN 波形捕捉截屏
全部存储深度事件表展示每个帧数据信息明确地列出了具体某帧波形出现时刻IDField 数据内容让用户更容易理解与控制事务状态变迁,从而提高工作效率。当你想要查看一个特殊消息时,只需快速查找即可找到该消息;如果要寻找特定的错误,你也可以轻松地找到它;如果你想了解更多关于这个环境中的活动,那么这就是你的最佳工具。如果我们考虑到这样的场景,在实际操作中,就变得非常直观易懂和强大的。而现在我们的技术已经实现这一目标,让您可以很容易地获得这些信息,无论是在实时还是历史模式下,都没有任何限制!例如,在LIN信号中的运行状态跟踪就像这样:
10: LIN 信号运行状态跟踪截屏
支持所有参数统计计数法则,可获取51种参数统计结果,并且24种参数同步显示,同时还提供了一系列FPGA硬件加速计算机程序,这些计算机程序允许我们尽可能快速度完成任务,即使面对大量数据,也不会感到焦虑或疲劳。当处理5000次采样,每秒钟达到20ms,则不再是一个挑战,因为我们的设备具有足够高效率来处理这种情况。在这里,可以看到的是一个例子,它展示了如何通过这种方法来确定某个节点上的平均负荷率及瞬间负荷率:
11: CAN 总线平均负荷率及瞬间负荷率计数法则截屏
三、私人定制化服务
首先,我们必须认识到为什么要关注差分信号位周期对于汽油燃料消耗经济性的影响如此巨大。一旦了解了这一点,我们就明白为什么必须严格遵守汽油燃料消耗经济性的规定。这意味着每个节点都必须保持高度的一致性,以避免由于差分信号位周期不一致导致误判或故障。如果不是这样,一旦发生错误,就可能会造成严重后果甚至安全风险,因此这是非常严格的一个要求。
第二步,是如何准确衡量差分信号位周期?
《GMW14241JUNE2012》中给出的指导原则如下:
选择合适条件DUT;
使用触发模式锁定并展现相应Waveform;
测量至少20~30个隐象边沿之间相隔的距离,然后计算它们之间的均值作为单独一点;
重复至少100次;
然后,再确定最大最小两个值得到最终结果。
正如以下图片所描述的情况,如果你想要进行单帧Can 位周期措施的话,你只需要做一些简单的事情:
12: 单帧Can 位周期措施截屏
然而,对于传统手动操作来说,要数2000多个位置,这是一个极其繁琐乏味又低效的手段。而当涉及更长期,更频繁扫描的时候,将变得更加困难。此外,由于人类无法无休止持续进行手工计算,因此通常只能依赖个人经验或者粗略估计,而非精确数字。但是,当使用自动化软件帮助完成这个任务的时候一切都会改变起来。
13: Auto-CAN 位周期统计与验证报告截屏
最后,但绝非少见的是,即使面临千百万次快速变化,你仍旧能够轻松导出文件供日后参考,或直接分享给他人查看。这是一款革命性的新产品,它简化了许多过去看似不可思议的问题,使之成为今天看似理所当然的事情之一。