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如何評測CAN波形抖動是否違規?

2015-10-26
作者:周立功致遠電子

       摘要:總線通訊系統中,每個節點的信號質量都直接影響了整個總線的通訊質量,所有保證每個節點都具備高度一致的信號質量便顯得至關重要,該文將為大家細細道來,如果做好信號特征的好壞評估。

       CAN總線設計規范對于CAN節點的差分電平位信號特征著嚴格的規定,如果節點的差分電平位信號特征不符合規范,則在現場組網后容易出現不正常的工作狀態,各節點間出現通信故障。具體要求如表 1所示,為測試標準“GMW3122信號特征標準”。

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       在以往的測試中,我們只能通過示波器測量1bit的差分電平顯性位的末端幅值,然后在測量前半段(50%)差分電平最大值,兩者相除,如果在81%~150%則通過;

       然后在測量后半段(50%)差分電平最大值,除以分電平顯性位的末端幅值,如果在95%~105%則通過;

       由此可見,該方法雖然可以大致測量出CAN節點的差分電平位信號特征,但由于其用于做分析的樣本很少,測量方式有很難操作,所以為了提高測量結果的準確度,減低人工成本,周立功致遠電子改進了測試方法,使用CANScope-Pro總線分析儀、CANScope-StressZ擴展板,使用配套軟件的樣眼圖與對稱性測試進行測量。

       試驗方案如下:

  1.  如圖 1所示,進行測試連接。測試使用CANScope-Pro的眼圖功能,進行統計以達到高的測試精度。DUT上電后,要一直發送CAN報文, CANScope不勾選總線應答,其黑色表筆(地)要和DUT的CAN收發器共地。

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                        圖 1  信號特征測試連接圖

2. 打開CANScope,在DUT正常發送報文后,如圖 2點擊啟動,開啟設備的眼圖功能,獲取到如圖 3所示的眼圖波形。

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                           圖 2  啟動眼圖功能

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                         圖 3  眼圖功能

3. 通過光標,先測量出眼圖信號末端的幅值,如圖 3所示,為2.15V。然后再測量bit前半段的最大幅值,如圖 4所示為2.73V。則2.73/2.15=127%,符合GMW3122。

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                         圖 4  前半段最大幅值

4. 然后再測量bit后半段的最大幅值,如圖 5所示,為2.25V。則2.25÷2.15=104%,符合GMW3122信號特征標準。

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                           圖 5  后半段最大幅值

5. 為了精準測試CANH+CANL的電壓值,需要使用對稱性測試功能,如圖 6所示,在“測試”中點擊啟動“對稱性測試”。

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                            圖 6  對稱性測試

6. 如圖 7,在“對稱性測試”操作窗口中,首先點擊“自動設置”調整電壓范圍,讓后將誤差電壓調整成0.4后,即可點擊“開始測試”按鈕,等待測試結果做判定。

       注意:由于GMW3122規定CANH+CANL的電壓要在4.2V~5.8V,而正常為5V。所以在采用對稱性測試時,其中使用的是(CANH+CANL)/2進行判別。 所以標準范圍為2.1V~2.9V,正常為2.5V。因此圖 7中誤差電壓需要填入0.4。

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                        圖 7  對稱性測試CANH+CANL

       如果測試結果通過,則CANH+CANL的電壓是符合4.2V~5.8V的。


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