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基礎(chǔ)信息Product information

產(chǎn)品名稱：CAN汽車總線測試方案

產(chǎn)品型號(hào)：

更新時(shí)間：2024-08-18

產(chǎn)品簡介：

專業(yè)為中國區(qū)用戶提供CAN汽車總線測試方案儀器設(shè)備、測試方案、技術(shù)培訓(xùn)、維修服務(wù)，為上海華東地區(qū)一家以技術(shù)為導(dǎo)向的儀器設(shè)備綜合服務(wù)商。

產(chǎn)品特性Product characteristics

      專業(yè)儀器設(shè)備與測試方案供應(yīng)商——上海堅(jiān)融實(shí)業(yè)有限公司JETYOO INDUSTRIAL & 堅(jiān)友（上海）測量儀器有限公司JETYOO INSTRUMENTS，由堅(jiān)JET和 融YOO兩位技術(shù)工程師于2011年共同創(chuàng)立。志在破舊立新！*儀器設(shè)備測試行業(yè)代理經(jīng)銷商只專業(yè)做商務(wù)銷售，不專業(yè)做售前儀器設(shè)備選型配置/測試方案系統(tǒng)搭建，不專業(yè)做售后使用培訓(xùn)/維修保養(yǎng)的空白。我們的技術(shù)銷售工程師均為本科以上學(xué)歷，且均有10年以上測試行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，專業(yè)為中國區(qū)用戶提供CAN汽車總線測試方案儀器設(shè)備、測試方案、技術(shù)培訓(xùn)、維修服務(wù)，為上海華東地區(qū)一家以技術(shù)為導(dǎo)向的儀器設(shè)備綜合服務(wù)商。

CAN汽車總線測試方案

通道名稱 Signal Sum：Can H、Can L

波特率 10K~1Mbps

電壓 2.5V

應(yīng)用領(lǐng)域 主要應(yīng)用于車用電子系統(tǒng)，是目前應(yīng)用普遍的種類。

應(yīng)用簡介

CAN BUS訊號(hào)是透過兩條訊號(hào)線及一條接地線所組成。由于優(yōu)異的網(wǎng)絡(luò)特性，可提供使用者在運(yùn)作上成本的減少，同時(shí)也具備強(qiáng)大偵錯(cuò)機(jī)制，給予使用者在相關(guān)訊號(hào)傳遞時(shí)減少錯(cuò)誤發(fā)生，目前廣泛使用于各項(xiàng)產(chǎn)品，其中以車用電子為常見。

功能介紹

在啟動(dòng)CAN BUS總線自動(dòng)譯碼功能后，使用者除了能夠自行設(shè)定參數(shù)及數(shù)據(jù)開始的位置之外，顏色部份也可依照使用者自行感官進(jìn)行設(shè)置，以提升使用者對(duì)于數(shù)據(jù)區(qū)分及觀看的舒適度。而除了速率可供調(diào)節(jié)外，我們也可針對(duì)其造成的誤差進(jìn)行取樣的微調(diào)，以解決對(duì)于數(shù)據(jù)辨識(shí)的障礙。使用孕龍邏輯分析儀及總線自動(dòng)解譯軟件，能幫助您縮短訊號(hào)開發(fā)的時(shí)間，提升開發(fā)產(chǎn)品的效率。您也可以將相關(guān)信息提供給孕龍，孕龍就幫您制作您專屬的客制化總線分析軟件。

LIN汽車總線測試方案

通道名稱 Lin Bus

波特率 2.4Kbps ~ 20Kbps

電壓 18V

應(yīng)用領(lǐng)域 主要應(yīng)用于車用電子系統(tǒng)中，針對(duì)較低速的裝置，如后照鏡控制等。

應(yīng)用簡介

LIN(Local Interconnect Network)Bus是車用電子為因應(yīng)低成本趨勢(shì)而產(chǎn)生的一種串行協(xié)議分析界面。有了LIN Bus出現(xiàn)后，在控制一些較低速的裝置周邊便有了更符合實(shí)際需要的選擇，如車門控制、后視鏡控制、車窗控制等；甚至某些不需要高速傳輸?shù)钠囍苓叾伎梢詰?yīng)用，如傳感器或制動(dòng)裝置等。

功能介紹

LIN Bus僅使用一條訊號(hào)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，訊號(hào)的頻率從2.4Kbps到20Kbps不等。由于訊號(hào)速度不高，所以在汽車電子系統(tǒng)上僅能夠負(fù)責(zé)簡單的裝置控制，如車窗、車門、汽車天窗、后視鏡等。LIN Bus在訊號(hào)傳遞上采取發(fā)送報(bào)文的形式傳遞，在一段完整的報(bào)文格式中分為報(bào)文開頭(HEADER)以及回復(fù)回應(yīng)(RESPONSE)的部份，HEADER可再區(qū)分出三個(gè)部份：同步間隔SYNCH BREAK、同步間隔場SYNCH BREAK FIELD及標(biāo)示場IDENT FIELD；同步間隔是為了能夠清楚識(shí)別報(bào)文的開始，同步間隔場是由主機(jī)發(fā)送，目的是讓所有連接的裝置頻率能夠同步。

回復(fù)響應(yīng)RESPONSE共由數(shù)據(jù)場DATA FIELD及驗(yàn)證場CHECKSUM FIELD組成，數(shù)據(jù)場便是在報(bào)文格式中負(fù)責(zé)夾帶數(shù)據(jù)的區(qū)段，而驗(yàn)證場則是負(fù)責(zé)檢查數(shù)據(jù)的正確性。

CAN汽車總線測試應(yīng)用方案
車用電子列表協(xié)定有很多種，應(yīng)用較多的有LIN，CAN、FlexRay、TIP/C、SAEJ1850、TFCAN、ASRB、MOST等。美國汽車工程師協(xié)會(huì)（SAE）根據(jù)速率將車用電子信號(hào)劃分為A、B、C三類。
A類：
列表協(xié)定標(biāo)準(zhǔn)包括TTP/A（Time Triggered Protocol/A）和LIN（Local Interconnect Net-work），其傳輸速率較低。
B類：
列表協(xié)定標(biāo)準(zhǔn)主要包括J1850、VAN，低速CAN。
C類：
列表協(xié)定標(biāo)準(zhǔn)主要包括TTP/C、FlexRay和高速CAN（ISO11898-2）都用于與汽車安全相關(guān)以及即時(shí)性要求比較高的地方。如動(dòng)力系統(tǒng)，其傳輸速率比較高，通常在125kb/s到10Mb/s之間，必須支持即時(shí)的周期性的參數(shù)傳輸。
以目前中國臺(tái)灣車用電子產(chǎn)業(yè)而言，常見的是CAN BUS，接下來我們以CAN BUS進(jìn)行解說。

CAN-BUS（Controller Area Network -控制器區(qū)域網(wǎng)路）在1993年制定為標(biāo)準(zhǔn)化ISO 11898-1，廣泛的應(yīng)用在車用電子系統(tǒng)上。
CAN是一種差動(dòng)列表協(xié)定，可提供高安全等級(jí)及有效率的即時(shí)控制。更具備了強(qiáng)大的調(diào)試和優(yōu)先權(quán)判機(jī)制，在這樣的機(jī)制下，網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸變的更為可靠而有效率。
同時(shí)擁有低成本的特性，再加上CAN提供多主控端的構(gòu)架，這種特色，特別適合使用在主系統(tǒng)或子系統(tǒng)下提供更完整智慧型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
CAN是建立在基于信息導(dǎo)向傳輸協(xié)定的廣播傳輸機(jī)制（broadcast communication mechanism）上。CAN定義信息的內(nèi)容，利用信息識(shí)別（message identifier）來定義內(nèi)容和信息的優(yōu)先順位，以進(jìn)行信息的傳遞，CAN擁有了高度的彈性調(diào)整能力，可以在既有的網(wǎng)絡(luò)中增加節(jié)點(diǎn)而不用在軟硬體上作修正與調(diào)整的作業(yè)，很遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)傳輸距離（10KM）、很高的數(shù)據(jù)傳輸率（1M bit/s）、可根據(jù)報(bào)文格式發(fā)送信息不需裝置、可靠的錯(cuò)誤處理與調(diào)試機(jī)制、信息遭到破壞后可自動(dòng)重發(fā)、節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)退出列表協(xié)定分析的功能。

CAN汽車總線測試應(yīng)用方案簡介
傳送數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式（Basic Data Frame）
CAN BUS列表協(xié)定分析格式
圖一CAN BUS傳送格式
Start of frame：任何格式起始位一定為0，表示要求遠(yuǎn)方傳數(shù)據(jù)回來。
Arbitration Field:Identifier為11bits主要功能是信號(hào)發(fā)送時(shí)的順序排列，數(shù)值越小優(yōu)先權(quán)越高，而排列由ID-10至ID-0，而ID-10至ID-4不可皆為1。后RTR（RemoteTransmit Request）為傳送或遠(yuǎn)程要求的判斷位，當(dāng)RTR=0表示傳Data出去，RTR=1表示要求遠(yuǎn)方傳數(shù)據(jù)回來。
Control Field：控制段由6個(gè)位組成，包括數(shù)據(jù)長度代碼和兩個(gè)將來作為擴(kuò)展格式用的保留位。所發(fā)送的保留位必需為0。接收器接收所有由0和1組合在一起的位元。如圖二及圖三控制段的IDE和RB0是保留位一定是0，后面的4bit只能是0-8，表示后續(xù)data段將傳幾個(gè)bytes的數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)格式可分為標(biāo)準(zhǔn)格式（Basic CAN）與擴(kuò)展格式（Peli CAN），標(biāo)準(zhǔn)格式傳送數(shù)據(jù)的格式（Data Frame）如圖一CAN BUS傳送格式，報(bào)文的格式分成Start of bit（SOB）、Arbitra-
tion Field、Control Field、Data Filed、CRC Filed、ACK Filed、END of Frame。

High Quality Pr ofessional Instruments
圖二Control Field -1
圖三Control Field -2

Data Field：所需要傳的數(shù)據(jù)，先傳MSB，只能傳0-8bytes的Data。
CRC Field:16bit CRC驗(yàn)證碼，后一個(gè)Del為界定符，固定為1。
Ack Field：此為接收端的回傳信息，有兩個(gè)位，后一個(gè)Del為界定符，固定為1。若接收成功Ack就回傳0，則傳送端就知道接收端已接收到數(shù)據(jù)。
END of Frame :1111111（2）表結(jié)束。
傳送數(shù)據(jù)的擴(kuò)展數(shù)據(jù)格式（Peli Data Frame）
圖四擴(kuò)展格式（Peli CAN）
擴(kuò)展格式（Peli CAN）中，傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式（Data Frame）如圖四，報(bào)文的格式也分成Start of bit（SOB）、Arbitration Field、Control Field、Data Filed、CRCFiled、ACK Filed、END of Frame等七小節(jié)。不過Arbitration Field的部分多了18bit，而SRR與IDE皆為1。

圖五Remote Transmit Request Frame
向遠(yuǎn)端要求數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程格式（Remote Transmit Request Frame）
當(dāng)RTR=1，表示向遠(yuǎn)端要求數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程格式Remote Transmit Request Frame，此時(shí)的DLC3..DLC0為所需回傳數(shù)據(jù)的Data bytes。且此格式無Data Filed，如圖五。
圖六Error Frame
向節(jié)點(diǎn)報(bào)告出錯(cuò)的出錯(cuò)格式（Error Frame）
主動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志由6個(gè)連續(xù)的顯性位構(gòu)成。這種位順序主動(dòng)打破了位填充規(guī)則。所有其他站在識(shí)別到產(chǎn)生的位填充錯(cuò)誤后，會(huì)自行產(chǎn)生錯(cuò)誤幀，稱為錯(cuò)誤響應(yīng)標(biāo)志。
錯(cuò)誤標(biāo)志字段因此包含6到12個(gè)連續(xù)顯性位（由1個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生）。錯(cuò)誤幀以錯(cuò)誤定界符字段為結(jié)束。在錯(cuò)誤幀發(fā)送完畢后，列表協(xié)定分析活動(dòng)恢復(fù)正常狀態(tài)，被中斷的節(jié)點(diǎn)會(huì)嘗試重新發(fā)送被中止的報(bào)文。錯(cuò)誤界定符：錯(cuò)誤定界符由8個(gè)隱性字節(jié)成，允許列表協(xié)定分析節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤發(fā)生后重新啟動(dòng)列表協(xié)定分析通信，如圖六。

節(jié)點(diǎn)電路尚未準(zhǔn)備好會(huì)要求延遲傳送的過載格式（Overload Frame）
節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部條件（節(jié)點(diǎn)處理數(shù)據(jù)中，對(duì)于下一筆數(shù)據(jù)需要延遲），起始于第yi個(gè)間歇期間位。
間歇期間檢測到”0”，起始于檢測到間歇期間為”0”的下一個(gè)位。
過載標(biāo)志會(huì)發(fā)出六個(gè)”0”，此六個(gè)”0”會(huì)破壞間歇的格式，使其他節(jié)點(diǎn)知道此時(shí)有節(jié)點(diǎn)發(fā)出過載標(biāo)志。當(dāng)發(fā)送完過載標(biāo)志，節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)出8個(gè)”1”，其他節(jié)點(diǎn)也會(huì)在完成后發(fā)出7個(gè)”1”。
圖七Overload Frame
報(bào)文間的空隙（Interframe Space）
報(bào)文間的空隙分為間歇與bus空閑兩種。間歇為3個(gè)”1”，此期間不可傳送任何信息，除了過載格式例外。bus空閑為各節(jié)點(diǎn)都未發(fā)送數(shù)據(jù)，所以此長度示任意的，任何節(jié)點(diǎn)都可在此時(shí)發(fā)送自己的數(shù)據(jù)。當(dāng)有節(jié)點(diǎn)處于錯(cuò)誤被動(dòng)，會(huì)在間歇后發(fā)出8個(gè)”1”，讓其他的節(jié)點(diǎn)有機(jī)會(huì)重發(fā)自己的信息。
如圖七所示，有兩個(gè)方式會(huì)產(chǎn)生過載格式：

信號(hào)實(shí)際測量
經(jīng)過前面對(duì)于CAN BUS的介紹，相信對(duì)于這一種在車用電子領(lǐng)域中的列表協(xié)定有了初步的認(rèn)知，接下來讓我們看看CAN BUS在汽車上的實(shí)際信號(hào)表現(xiàn)。
孕龍邏輯分析儀的攜帶方便，可幫助工程師面對(duì)各種測量環(huán)境都能得心應(yīng)手，如圖八所示，使用孕龍邏輯分析儀搭配筆記型電腦，很輕易的就可以直接在汽車上進(jìn)行CAN BUS信號(hào)的測量。
將孕龍邏輯分析儀的A0接上CAN H信號(hào)、B0接上CAN L信號(hào)，因CAN BUS為差動(dòng)信號(hào)且CANH與CAN L的信號(hào)電壓并不一樣，故需將兩條信號(hào)線分別接至不同的Port上，并將A Port與B Port的觸發(fā)準(zhǔn)位分別設(shè)定，接地線直接接至汽車門邊扣環(huán)上即可。實(shí)際的信號(hào)擷取狀況如圖九所示。以圖中封包1而言，透過孕龍邏輯分析儀CAN列表協(xié)定分析模塊，可快速的進(jìn)行CAN BUS信號(hào)譯碼，搭配上封包列表顯示，可清楚的看出每一筆CAN BUS的起始時(shí)間及封包內(nèi)容、數(shù)據(jù)數(shù)值、CRC（注1）等，如DIC = 0X8代表該封包內(nèi)夾帶8筆數(shù)據(jù)，透過封包列表顯示可清楚看見8筆數(shù)據(jù)中的數(shù)值。
圖八在汽車上實(shí)際測量CAN BUS信號(hào)

圖九使用孕龍邏輯分析儀測量CAN BUS實(shí)際畫面
注1：
CRC檢查是針對(duì)突發(fā)性、單一位或奇數(shù)個(gè)位元錯(cuò)誤進(jìn)行檢查的動(dòng)作，已表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中是否錯(cuò)誤。主要的運(yùn)作方式是將數(shù)據(jù)位D（X）除以多項(xiàng)式G（X）進(jìn)行運(yùn)算，不同的CRC檢查則有不
同的多項(xiàng)式G（X）產(chǎn)生，經(jīng)過除法運(yùn)算后可得知余數(shù)R（X）來進(jìn)行判斷。

圖十CAN BUS列表分析模塊設(shè)定畫面
CAN BUS信號(hào)使用Baud Rate做為信號(hào)傳送的速度依據(jù)，孕龍科技邏輯分析儀CAN BUS列表分析模塊擁有自動(dòng)Baud Rate偵測功能（注2），工程師在面對(duì)未知的CAN BUS時(shí)更能輕松分析（如
圖十）。
CAN BUS列表分析模塊設(shè)定
注2：
孕龍科技CAN BUS列表分析模塊可自行判斷波形中小的脈沖寬度進(jìn)行Baud Rate轉(zhuǎn)換，當(dāng)工程師面對(duì)未知的信號(hào)時(shí)，便無須手動(dòng)計(jì)算以加速項(xiàng)目進(jìn)行。

CAN BUS系統(tǒng)架構(gòu)上擁有許多的節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都有相對(duì)應(yīng)的BASIC ID，孕龍科技邏輯分析儀在LAP-322000U-A支持了列表協(xié)定封包觸發(fā)，讓工程師可特定的CAN BUS信號(hào)狀態(tài)作為觸發(fā)條件。（圖十一為設(shè)定BASIC ID 0X2A9，圖十二為觸發(fā)完成）
列表協(xié)定封包觸發(fā)
圖十一列表協(xié)定封包觸發(fā)設(shè)定畫面
設(shè)定作為觸發(fā)條件的封包狀態(tài)及數(shù)值

圖十二列表協(xié)定封包觸發(fā)完成

總結(jié)
車用電子技術(shù)發(fā)展日新月異，不但提升了汽車性能，也更加保障了行車安全。然而，跟上這股進(jìn)化的潮流也需要有相對(duì)應(yīng)的工具，孕龍邏輯分析儀列表協(xié)定分析模塊目前支持大約四十種串列協(xié)定信號(hào)，從車用電子到IC界面、從PC系統(tǒng)到多媒體傳輸，都有相對(duì)應(yīng)的譯碼模塊，相信工程師擁有這些譯碼功能必定可增加工作效率。