汽车电子通信问题的探究：CAN、LIN、CANFD及车载以太网协议分析与解码，通过示波器的精确测试方法

提起汽车电子行业的通信问题，大家自然会想到CAN、LIN、CANFD以及车载以太网等协议。工程师在调试这类通信问题时，示波器是否拥有相关协议的分析插件就非常关键。这些分析插件是如何协助工程师解决问题的呢？本文将重点从示波器的以太网分析、车载总线协议解码和精确位时间测试3个方面来进行描述。

一、以太网分析

目前，车载以太网最重要的应用就是域网络。在域网络中除了域，还有激光雷达等需要高带宽和全新的运算架构。此外，还有降低成本的需求。例如，如图1所示为典型汽车网络架构。

二、常用协议如CAN/LIN/CANFD/FlexRay/SENT等深入解析

汽车电子行业对示波器参数和功能要求：

协议解码：兼容所有主流车载通信协议，如CAN/LIN/FlexRay/SENT/CANFD。

大存储深度：能够完整监控整个通信过程。

参数测量：支持多种参数测量，如波特率和总线负载率。

以上三点具体如下：

免费标配30余种协议解码：包括常用的CAR/LIN/FlexRay/SENT/CANFD。这比业界其他示波器更具有优势，因为ZDS4054Plus不仅支持大存储深度还能保证70s CAN 波形解码，如图8所示。

全存储深度事件表：可以将512M存储下的所有波形进行完全编码，并且在事件表中显示，以便于观察到具体某帧波形的事务IDField数据信息，大大方便了我们对于波形的一致性检查，如图10所述为LIN 协议编码。

支持对51种参数测量并24个同屏显示，可以直接使用FPGA硬件加速，即使是512M长数据也只需不到1秒即可完成测试，如图11展示了对Car总线上的位时间（即速度）与瞬时负载率检测结果。

三、新颖技术—位时间测试

为什么要关注Car总线上位时间？

汽车设计规范对于每个节点差分信号位时间（即速度）的保持较高的一致性至关重要，这样才能避免由于不同节点产生错误帧导致无法通讯的问题。

如何进行位时间测试？

选择合适条件下触发DUT设备，用触发模块捕捉连续20-30个隐显边沿电平变化，然后平均计算一个周期长度并重复100次确定最大最小值；单帧Can 位间隙采样方法如图12所指明方式执行：

传统手动操作难点：

需要数2000个离散点，从左向右顺序排列，同时需要完成100次手动计算记录后得到最终结果，这是一个耗时而且容易出错的手工操作过程。

ZLG致远电子新技术解决方案：

使用智能软件自动化处理整个过程，只需输入标准或要求范围内即可获得pass/fail 结果，无需人工参与确认工作流程节省大量人力资源。此外，可导出CSV格式文件用于Excel编辑，以及HTML格式报告文件供分享查看使用如图14展示了部分导出的报告截面内容：

综上所述，本文详细介绍了如何利用ZLG致远电子提供的一系列功能强大的工具来实现复杂任务，使得研发团队能够更加高效地解决各种挑战性的项目难题。