广州智维经济的汽车总线测试方案
时间：2010-01-14 阅读：1062
标签（TAG）：汽车总线 CAN LIN FlexRay MOST
集成电路和单片机在汽车上的广泛应用，使汽车上的电子控制单元越来越多，例如电子燃油喷射装置、防抱死制动装置（ABS）、安全气囊装置、电控门窗装置和主动悬架等。如果仍采用常规布线方式，即电线一端与开关相接，另一端与用电设备相通，将导致车上电线数目急剧增加，同时复杂电路也降低了汽车可靠性，增加了维修难度。为解决这一问题，并适应汽车功能不断增加、可靠性要求不断提高以及价格不断下降的趋势，越来越多的电子控制单元（ECU）将被引入到汽车工业中。目前，在汽车中一般会有50个以上的ECU。为了使这些ECU能够在一个共同的环境下协调工作，也为了进一步降低成本，人们设计了针对汽车通信网络的总线协议。
目前，*有多达40多种车辆网络标准：控制区域网CAN、局部互联协议LIN（Local Interconnect Protocol），正在发展中的汽车网络技术还有高速容错网络协议FlexRay，用于汽车多媒体和导航的MOST（Media Oriented System Transport，媒体定向系统传输），以及与计算机网络兼容的蓝牙、无线局域网等无线网络技术。汽车通信网络还可以划分为四个不同的领域，车身控制系统、高安全的线控系统、低端控制系统和娱乐信息系统，每个领域都有其*的要求。
通过CAN、LIN、FlexRay、MOST等总线构建车载电子系统，测试工作是非常重要的一个环节。当通过串行总线进行通信时，产生的错误主要分为两种：（1）由于电气信号不稳定、电子干扰而导致的物理层错误；（2）由于控制芯片发出的信号不正确而导致的协议错误。广州智维电子科技有限公司的ＣＡＮ总线分析仪能很方便的对汽车ECU的信号进行测试，将该测试仪一端与ECU上相关总线接口相连接（如OBD口），另一端与电脑的通讯接口相连（如USB口），然后就可以对相应的ＣＡＮ总线信号进行读取和分析了（也有通过无线网络技术进行通讯的产品）。而电脑上又有专门的CAN总线信号分析软件，智维的CAN总线分析仪支持多种CAN总线分析软件如下表所示：（根据不同的型号可能有所差别）
| 􀁺 Kvaser CanKing （随分析仪附送） | 􀁺 Ficosa CANica |
| 􀁺 Warwick X-Analyser | 􀁺 National Instruments DIAdem |
| 􀁺 ATI Apollo | 􀁺 National Instruments LabVIEW |
| 􀁺 ATI CANlab | 􀁺 VAT 2000 |
| 􀁺 ATI Vision | 􀁺 Vector CANoe |
| 􀁺 Vector CANalyzer | 􀁺 Vector CANape |
| 􀁺 Xtm | |
智维的CAN总线分析仪有多种型号，可以分别支持USB ，PCI，PCMICA，ISA，以及PC104+等PC通讯接口，这些型号的接口又有单通道、双通道，四通道和高速、低速之分。
部分型号的产品通过MagiSync（技术）技术无需另外的硬件联接就可以自动实现多个接口之间的时钟同步，可以同时测的多个ECU的信号并进行对比分析。每个CAN消息zui高可达到1μs的时间标签（time stamp） 精度。每秒可以处理高达消息数20000个。具有自动发送缓存器，在定义时间间隔内发送消息;有自动响应缓存器，在定义事件触发时发送消息。支持分析工具的“只听”模式；带标签的CAN通道，方便于识别多通道CAN总线的物理层；支持11位标识符（CAN 2.0A）的标准帧和29位标识符（CAN 2.0B active）的扩展帧等等*性能为车载总线的开发测试提供了完整、*、方便的解决方案。如下图：
CAN总线的控制器是根据CAN_H和CAN_L两根线上的电位差来判断总线电平。总线电平分为显性电平和隐性电平，二者必居其一。发送方通过使总线电平发生变化，将消息发送给接收方，如下图所示：
在CAN协议中，所有的消息都以固定的格式发送。总线空闲时，所有与总线相连的单元都可以开始发送新消息。两个以上的单元同时开始发送消息时，根据标识符（Identifier以下称为ID）决定优先级。ID并不是表示发送的目的地址，而是表示访问总线的消息的优先级。两个以上的单元同时开始发送消息时，对各消息ID的每个位进行逐个仲裁比较。仲裁获胜（被判定为优先级zui高）的单元可继续发送消息，仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作。在汽车总线系统中，ABS、SAS、ECM等单元就是通过这种总线规则协调工作，共同完成对汽车的控制。
对于CAN总线测试，首先要求能够捕捉到相应的波形。智维的总线分析仪提供了强大的触发功能，包括帧起始触发、ID/Data条件触发、远程帧/错误帧触发等，使工程师可以在帧通信开始、出现相应ID或数据（包括ID和数据的组合）、发送远程帧或错误帧时，及时捕捉到需要的波形，并且可以实时进行解码，并在解析窗口实时显示ID、Data所代表的信息，这样就可以非常直观地分析、监测总线上正在传送的数据内容；解析窗口显示序号、帧类型、时间、ID（或DBC数据库中定义的ID信息）、DLC、数据（或DBC数据库中定义的数据含义）、CRC校验、ACK等全部通信内容。