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為什么主機(jī)廠愈來愈重視CAN一致性測試?

作者:ZLG致遠(yuǎn)電子 時(shí)間:2018-06-01 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  一致性測試,就是要求整車網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)都滿足總線節(jié)點(diǎn)規(guī)范要求,縮小CAN網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)差異,保證CAN網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境穩(wěn)定,有效提高CAN網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201806/380942.htm

  那主機(jī)廠為什么愈來愈重視CAN一致性測試呢?

  一、整車CAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

  以往的傳統(tǒng)車的CAN總線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)較少,如儀表、發(fā)動機(jī)ECU等。但隨著新能源汽車行業(yè)發(fā)展,整車CAN網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)演變得極為復(fù)雜,現(xiàn)在新能源汽車內(nèi)部CAN節(jié)點(diǎn)已經(jīng)高達(dá)60個(gè),細(xì)分為多個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),如車身部含有空調(diào)、車門、導(dǎo)航等節(jié)點(diǎn),安全系統(tǒng)又含有氣囊、引爆管等節(jié)點(diǎn)。


  整車復(fù)雜的CAN網(wǎng)絡(luò)

  二、CAN總線不一致的危害

  復(fù)雜的CAN網(wǎng)絡(luò),各個(gè)節(jié)點(diǎn)質(zhì)量良莠不齊會對CAN總線網(wǎng)絡(luò)存在較大的安全隱患,通常會因?yàn)槠渲心骋粋€(gè)節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤進(jìn)而影響整體總線正常運(yùn)行,乃至導(dǎo)致整體總線的癱瘓。

  1、總線癱瘓

  比如一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)包含節(jié)點(diǎn)A、B、C,節(jié)點(diǎn)A差分電壓是1.2V,而節(jié)點(diǎn)B的差分電壓是2.0V,節(jié)點(diǎn)C差分電壓是1.8V。當(dāng)整車CAN網(wǎng)絡(luò)工作在強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下,環(huán)境的共模干擾串?dāng)_到CAN總線中會使節(jié)點(diǎn)A的差分電壓影響到0.9V以下,導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)從顯性電平翻轉(zhuǎn)成為隱性電平,進(jìn)而導(dǎo)致了節(jié)點(diǎn)A工作故障,頻繁發(fā)出錯(cuò)誤幀。在CAN總線中,錯(cuò)誤幀雖然不被接收,但是依然占用總線傳輸時(shí)間,所以導(dǎo)致其他正常節(jié)點(diǎn)發(fā)送延遲或者無法發(fā)送,影響整車CAN總線正常運(yùn)行環(huán)境。

  解決方案:主機(jī)廠必須要求節(jié)點(diǎn)A、B、C的工作電壓必須要工作在1.8V,乃至2.0V,這個(gè)問題便得以解決。


  錯(cuò)誤幀占用總線

  2、波特率不一致導(dǎo)致CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)死機(jī)

  位時(shí)間(位寬)和波特率是CAN總線通訊的最基本要素。位時(shí)間=1/波特率,比如波特率是500k,那位時(shí)間是2us。在相同的CAN總線采樣頻率下,當(dāng)某一個(gè)節(jié)點(diǎn)的位時(shí)間發(fā)生抖動時(shí),即位時(shí)間為1.8us或者2.2us,將導(dǎo)致采樣點(diǎn)的邏輯判斷出現(xiàn)異常,出現(xiàn)總線錯(cuò)誤,導(dǎo)致CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)死機(jī)。

  解決方案:在CAN網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入階段,如果對接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行規(guī)范化,每個(gè)節(jié)點(diǎn)的位時(shí)間必須滿足t=2us±3%,那么CAN網(wǎng)絡(luò)的位時(shí)間將高度一致,則可以從CAN總線物理層進(jìn)行規(guī)避該問題。


  波特率抖動導(dǎo)致位時(shí)間變化

  3、顯性閾值電平錯(cuò)誤判斷導(dǎo)致整車網(wǎng)絡(luò)故障

  通常而言,CAN總線判斷顯隱性的機(jī)制如下:在差分電平大于0.9V時(shí),為顯性電平;而在小于0.5V時(shí),為隱性電平,其中在05V至0.9V之間為不確定區(qū)域。但在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中,CAN總線網(wǎng)絡(luò)中某一節(jié)點(diǎn)在差分電平為0.9V時(shí),依然判斷為隱性,則出現(xiàn)位邏輯判斷錯(cuò)誤,進(jìn)而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)發(fā)出錯(cuò)誤幀,使總線陷入網(wǎng)絡(luò)故障狀態(tài)。

  解決方案:如在CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)入階段,對每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行顯性閾值測試,利用電壓源將差分電壓升高至0.9V,,保證所有節(jié)點(diǎn)在此差分電壓都能判斷為顯性,并且停止發(fā)送報(bào)文,將減少該總線故障問題出現(xiàn),并且減輕CAN總線網(wǎng)絡(luò)調(diào)試的工作量。



  因此,為了保證CAN總線穩(wěn)定,必須進(jìn)行對整車網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行CAN一致性測試。那作為CAN總線網(wǎng)絡(luò)整體設(shè)計(jì)者,CAN一致性測試內(nèi)容有哪些,如何通過CAN一致性測試進(jìn)行保證CAN總線的穩(wěn)定?

  三、CAN一致性測試內(nèi)容及解決方案

  1、CAN一致性測試內(nèi)容

  在國內(nèi),大部分的主機(jī)廠都有CAN總線網(wǎng)絡(luò)測試規(guī)范,主要內(nèi)容包括物理層、鏈路層以及應(yīng)用層。

  •   物理層:通信介質(zhì)的物理特性,如幅值、邊沿時(shí)間等,是最重要的部分。

  •   鏈路層:規(guī)定在介質(zhì)上傳輸?shù)呐帕泻徒M織,如幀結(jié)構(gòu);

  •   應(yīng)用層:在用戶、軟件、網(wǎng)絡(luò)終端之間進(jìn)行信息交換,客戶自定義內(nèi)容較多;

  物理層在介質(zhì)的物理特性方面的規(guī)定,主要源自于標(biāo)準(zhǔn)ISO 11898,該部分標(biāo)準(zhǔn)高度一致。而鏈路層和應(yīng)用層方面,因?yàn)橹鳈C(jī)廠的整車網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)不同,其應(yīng)用層測試各不一致。


  CAN一致性測試內(nèi)容(節(jié)選)

  2、CAN一致性測試方案

  CAN一致性測試工具包含CAN卡、示波器、電源等設(shè)備,當(dāng)前國內(nèi)CAN總線工程師只能采用手動搭建測試平臺并進(jìn)行逐項(xiàng)測試,主要通過CAN卡采集報(bào)文數(shù)據(jù),以及通過示波器進(jìn)行測試波形,進(jìn)而達(dá)到測試位時(shí)間、幅值、位寬等目的,但是測試方案效率較低,一般完成整體CAN一致性測試項(xiàng)目需要10小時(shí)乃至1天時(shí)間。


  手動測試架構(gòu)搭建

  ZLG致遠(yuǎn)電子即將發(fā)布的CANDT一致性測試系統(tǒng)基于底層分析能力,集成示波器、電源等必要設(shè)備,可覆蓋主機(jī)廠CAN一致性測試標(biāo)準(zhǔn),全自動化實(shí)現(xiàn)CAN總線一致性測試,為主機(jī)廠及零部件企業(yè)建立CAN總線測試及保障體系。另外,CANDT還可以根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行輸出測試報(bào)告,作為主機(jī)廠準(zhǔn)入依據(jù),大大降低主機(jī)廠在網(wǎng)絡(luò)調(diào)試環(huán)節(jié)的工作量,并保證整車CAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的穩(wěn)定。


  CANDT一致性測試系統(tǒng)架構(gòu)



關(guān)鍵詞: CAN CANScope

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