CAN一致性測(cè)試之輸出電壓測(cè)試

　　復(fù)雜的CAN網(wǎng)絡(luò)，單個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸出電壓如果不符合規(guī)范，則在現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng)后容易出現(xiàn)信號(hào)電平不可靠的情況，導(dǎo)致錯(cuò)誤幀的出現(xiàn)，各節(jié)點(diǎn)間無(wú)法進(jìn)行通信。那么，如何判斷CAN節(jié)點(diǎn)的輸出電壓符合嚴(yán)格的規(guī)定?

　　CAN一致性測(cè)試，就是要求整車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)都滿足CAN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。所以，為了保證CAN節(jié)點(diǎn)的輸出電壓符合規(guī)范，應(yīng)該對(duì)輸出電壓進(jìn)行一致性測(cè)試。

　　一、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

　　每個(gè)廠家在產(chǎn)品投入使用前，都要測(cè)試CAN節(jié)點(diǎn)DUT(被測(cè)設(shè)備)的輸出電壓幅值。一般是使用ISO11989-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)的CAN測(cè)試方法，具體要求如表1所示，為測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)“ISO 11898-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)”。測(cè)試目的就是檢查DUT的CAN_H與CAN_L的隱性/顯性輸出電壓是否遵守ISO11898-2的定義。

　　表1 ISO11898-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)

　　二、測(cè)試原理

　　負(fù)載條件下，選擇被測(cè)DUT的適應(yīng)條件，如圖1所示，Rtest為網(wǎng)絡(luò)負(fù)載電阻，正常為60Ω，高負(fù)載時(shí)為45Ω。測(cè)量絕對(duì)和差分電壓等級(jí)和CANL CANH線電壓：VCAN_H，VCAN_L，然后計(jì)算差分電壓Vdiff和共模電壓VCM。其中Vdiff和VCM的計(jì)算方法如下：

　　Vdiff = VCAN_H – VCAN_L

　　VCM = 0.5 * (VCAN_H + VCAN_L)

　　如果測(cè)試結(jié)果符合表1所示，則通過(guò)測(cè)試。

　　圖1 輸出電壓測(cè)試原理

　三、測(cè)試過(guò)程

　　?進(jìn)行測(cè)試連接，如圖2所示。并且能通過(guò)調(diào)整CANScope-StressZ模擬擴(kuò)展板上的RHL值，進(jìn)行模擬負(fù)載電阻的變化(正常測(cè)試時(shí)，RHL=60Ω，高負(fù)載測(cè)試時(shí)，RHL=45Ω)，,進(jìn)行DUT輸出差分驅(qū)動(dòng)能力測(cè)試。注意：本測(cè)試需要DUT能主動(dòng)發(fā)送CAN報(bào)文，方便進(jìn)行測(cè)試。并且CANScope設(shè)置不勾選總線應(yīng)答，其黑色表筆(地)要和DUT的CAN收發(fā)器共地;

　　?正確連接設(shè)備之后，配置并開(kāi)啟 DUT 電源;

　　?使用CANScope設(shè)備讀取總線報(bào)文 100 幀，如圖3所示為對(duì)應(yīng)的CAN波形;

　　?統(tǒng)計(jì)分析各通道輸出電壓值，生成眼圖，如圖4所示;

　　?判定顯性/隱性輸出電壓是否遵守ISO11898-2的輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)。

　　圖2 輸出電壓測(cè)試連接圖

　　圖3 CAN波形圖

　　圖4 CAN眼圖

　　由此可見(jiàn)，該方法雖然可以測(cè)量計(jì)算出信號(hào)的輸出電壓，但測(cè)試系統(tǒng)搭建較為麻煩，且需要多次測(cè)量取平均值做計(jì)算，還有可能出現(xiàn)測(cè)量誤差，浪費(fèi)人力物力。

　　五、CAN一致性測(cè)試

　　CAN一致性測(cè)試內(nèi)容，覆蓋了物理層、鏈路層、應(yīng)用層等測(cè)試需求，如表2所示。使用“示波器+CAN卡”測(cè)試組合進(jìn)行CAN一致性測(cè)試，通過(guò)外接電壓源、電流源等外圍設(shè)備，手動(dòng)完成測(cè)試，主要有接線復(fù)雜、測(cè)試效率低下等痛點(diǎn)問(wèn)題。

　　表2 CAN一致性測(cè)試內(nèi)容(節(jié)選)

　　ZLG致遠(yuǎn)電子最新發(fā)布的CANDT一致性測(cè)試系統(tǒng)可自動(dòng)化完成CAN節(jié)點(diǎn)物理層、鏈路層及應(yīng)用層一致性測(cè)試，是當(dāng)前CAN總線測(cè)試領(lǐng)域唯一能夠進(jìn)行完善的物理層自動(dòng)化測(cè)試并導(dǎo)出報(bào)表的儀器設(shè)備。避免了人工測(cè)量統(tǒng)計(jì)的誤差，同時(shí)配合自動(dòng)化測(cè)試的方式，減少了測(cè)試時(shí)間的浪費(fèi)，提高了測(cè)試的準(zhǔn)確度，極大節(jié)約了人工成本。

　　用戶可在軟件頁(yè)面勾選需要的測(cè)試項(xiàng)目，進(jìn)行全自動(dòng)化測(cè)試，如果只想測(cè)試輸出電壓，單獨(dú)勾選電壓測(cè)試項(xiàng)即可。測(cè)試完成后，用戶可導(dǎo)出自動(dòng)化測(cè)試報(bào)告，如表3所示。根據(jù)測(cè)試報(bào)告，還可以跟蹤測(cè)試條目的標(biāo)準(zhǔn)出處、測(cè)試步驟以及判斷依據(jù)等，主機(jī)廠可以依據(jù)此報(bào)告評(píng)估CAN節(jié)點(diǎn)質(zhì)量，作為主機(jī)廠準(zhǔn)入依據(jù)，并保證整車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的穩(wěn)定。

　　表3 測(cè)試報(bào)告

　　CANDT一致性測(cè)試系統(tǒng)基于CANScope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(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，為主機(jī)廠及零部件企業(yè)建立CAN總線測(cè)試及保障體系。