如何準確測量CAN節(jié)點的波特率?
汽車CAN總線設計規(guī)范對于CAN節(jié)點的差分信號位時間(即波特率)有著嚴格的規(guī)定,同一總線上每個節(jié)點的信號位時間必須保持較高的一致性,否則節(jié)點組合到一起后,會導致錯誤幀的出現(xiàn),各節(jié)點間無法進行通信。具體要求如表 1所示,為汽車測試標準GMW3122信號位時間標準。
所以每個廠家在產品裝上車前,都要測試CAN節(jié)點DUT(被測設備)的差分信號位時間。一般是使用GMW3122汽車測試標準中的CAN測試方法,如下描述:
如表 1所示四種條件下,選擇被測DUT的適應條件,使用示波器,通過測試DUT連續(xù)20-30個位的隱性-顯性差分電平的邊沿時間,平均計算出一個位的時間,并至少重復100次,確定最大和最小值。如圖 1所示。
- 由此可見,該方法雖然可以計算出信號的位時間,但還是有著很大的局限性:
- 1. 獲取DUT連續(xù)20-30個位的隱性-顯性差分電平的邊沿時間,需要通過肉眼來觀察判定,容易出現(xiàn)誤差。
- 2. 重復上百次的操作,既非常消耗時間、容易出錯,且只有上百次的數(shù)據(jù)仍然無法完全精確的反映設備的真實性能參數(shù),還需要更大的數(shù)據(jù)量來做支撐。
所以廣州致遠電子有限公司改進了測試方法,使用CANScope-Pro總線分析儀與CANScope-StressZ擴展板組合后,采用比較先進的眼圖統(tǒng)計方法,避免了人工統(tǒng)計的誤差,測試時間的浪費,且使大數(shù)據(jù)量統(tǒng)計測量得以實現(xiàn),提高了測試的準確度,極大節(jié)約了人工成本。
1. 使DUT上電后,能一直發(fā)送CAN報文,CANScope不勾選總線應答,其黑色表筆(地)要和DUT的CAN收發(fā)器共地,如圖 2所示,配置Stress板的模擬干擾參數(shù),進行測試系統(tǒng)的測試連接。
按表 1所示,選擇對應的測試條件進行測試。將Vdis+和GND、Vdis-和GND間各接入表 1所要求的C1、C2電容,調整CANScope-StressZ的控制面板將CHL調節(jié)為表 1所要求的C3電容。
2. 配置干擾源為外部,如圖 3所示,便于啟用Vdis+和Vdis-的外部輸入接口。注意GND是在Vdis+和Vdis-外部輸入口中間那個接口,用于和CAN收發(fā)器的地連接。
3. 啟動CANScope-StressZ。然后將DUT啟動,發(fā)送報文,通過CANScope記錄一段時間報文和波形后,點擊CANScope的停止,保存。然后點擊“測試”中的“軟件眼圖”。如圖 4所示
4. 在軟件眼圖界面中,先點擊第一步:添加配置。點擊自動調節(jié),并且勾選過濾ACK區(qū)域對應波形。點擊確定即可。如圖 5所示。然后點擊第二步:生成眼圖,等待完成后點擊第三步:查看眼圖。如圖 6所示。
5. 在CAN眼圖的選項卡中可查看到生成的眼圖,如圖 7所示。點擊顯示中的時間測量、電壓測量和眼圖輪廓。將電壓測量線卡住0.9V左右的,然后在與波形上升沿的交叉點,卡上時間測量線。注意左時間測量要卡在最左邊的上升沿亮線,右時間測量要卡在最右邊的上升升沿亮線。讀出的就是此DUT發(fā)出的位時間值,然后就可依據(jù)GMW3122的信號位時間標準進行評定。
CANScope分析儀廣州致遠電子有限公司研發(fā)的一款綜合性的CAN總線開發(fā)與測試的專業(yè)工具,集海量存儲示波器、網(wǎng)絡分析儀、誤碼率分析儀、協(xié)議分析儀及可靠性測試工具于一身,并把各種儀器有機的整合和關聯(lián);重新定義CAN總線的開發(fā)測試方法,可對CAN網(wǎng)絡通信正確性、可靠性、合理性進行多角度全方位的評估;幫助用戶快速定位故障節(jié)點,解決CAN總線應用的各種問題,是CAN總線開發(fā)測試的有效工具。