什么是 CAN 總線？

控制器局域網(wǎng)絡(luò) (CAN) 最初是針對(duì)汽車應(yīng)用而設(shè)計(jì)的總線結(jié)構(gòu)，但是，它也在其他領(lǐng)域找到用武之地。CAN 總線是基于不同類型電纜（取決于具體應(yīng)用）的均衡（差分）雙線接口。此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了幾種不同的數(shù)據(jù)速率，1 Mb/s 為 CAN 的最快速率。最新版本的 CAN FD（靈活數(shù)據(jù)速率）已經(jīng)將傳輸速度提升至 10 Mb/s，同時(shí)還提高了數(shù)據(jù)包有效載荷數(shù)據(jù)字段的最大長(zhǎng)度。為了保持信號(hào)質(zhì)量，總線需要在電纜的兩端使用 120Ω 終端電阻，以確保阻抗匹配。

自 1980 年代推出以來，CAN 總線一直用于在電子控制單元 (ECU) 之間以及與車輛傳感器之間傳輸數(shù)據(jù)。

近年來，汽車中產(chǎn)生、傳輸和接收的數(shù)據(jù)量大大增加，未來將會(huì)延續(xù)這一趨勢(shì)。如今，許多汽車都包含 80 多個(gè)電子控制單元 (ECU)，它們通過不同的總線網(wǎng)絡(luò)連接起來。未來幾年，我們預(yù)計(jì)這一數(shù)字將超過 100 個(gè)，因?yàn)橐恍┖廊A汽車使用的 ECU 數(shù)量已達(dá) 150 個(gè)之多。

汽車子系統(tǒng)之間集成度的提高，意味著除了處理傳感器和執(zhí)行器的信號(hào)之外，還有許多 ECU 同時(shí)在更多的串行總線上通信。例如，ECU 采用 CAN（用于關(guān)鍵系統(tǒng)）和 LIN（用于優(yōu)先級(jí)較低的控件，例如車窗和后視鏡）通信極為常見。

使用 CAN 總線解碼器和其他工具進(jìn)行故障排除

由于駕駛員的安全依賴于這些系統(tǒng)的正常通信，因此確保 CAN 總線配置正確至關(guān)重要。幸運(yùn)的是，當(dāng)您有了合適的 CAN 總線解碼工具，例如混合信號(hào)示波器，CAN 總線解碼和 CAN 總線故障排除就變得很容易。在這個(gè)簡(jiǎn)短的指南中，我們將介紹故障排除技巧和快速完成排障任務(wù)所需的工具。

CAN 總線解碼、觸發(fā)和搜索

通道 1 上的 CAN FD 信號(hào)被解碼并顯示為總線波形（底部）和事件表（頂部）。

調(diào)試解碼的 CAN 總線協(xié)議

對(duì)串行總線協(xié)議手動(dòng)解碼非常耗時(shí)，并且很容易出錯(cuò)。泰克的汽車總線解碼和觸發(fā)包針對(duì) CAN、CAN FD、LIN 和 FlexRay 等常用 ECU 總線提供直觀的自動(dòng)解碼和觸發(fā)功能。

排除信號(hào)故障

CAN 總線協(xié)議解碼只是排障工作的開始。如果總線不工作，或者更糟糕的是總線時(shí)斷時(shí)續(xù)、超出總線流量以及出現(xiàn)信號(hào)完整性問題，則需要對(duì)問題進(jìn)行解決。

通常，這些問題源于物理層的信號(hào)完整性問題（例如，串?dāng)_、噪聲和終端不正確），通過波形分析即可有效地發(fā)現(xiàn)它們。

示波器 供工程師檢查模擬總線波形來評(píng)估信號(hào)質(zhì)量和噪聲，并研究多個(gè)信號(hào)來發(fā)現(xiàn)相互影響和串?dāng)_問題。

CAN 總線需要 120 Ω 終端電阻。無終端電阻的總線將導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量差（針對(duì)上行信號(hào)）。

ECU 通過 CAN、LIN 及其他總線進(jìn)行通信，并與傳感器和執(zhí)行器直接通信。

顯示多個(gè)通道/傳感器/執(zhí)行器

由于多總線、多傳感器/執(zhí)行器系統(tǒng)比較復(fù)雜，通常難以總體了解工作環(huán)境。

大多數(shù)泰克示波器可供用戶同時(shí)查看多條總線和多個(gè)控制信號(hào)。混合信號(hào)示波器支持使用數(shù)字通道進(jìn)行總線解碼，從而釋放模擬通道以便評(píng)估其他信號(hào)質(zhì)量。憑借更多的通道數(shù)量、FlexChannel 輸入和大尺寸高清顯示，5 系列 MSO 尤其適合查看復(fù)雜的 ECU。