如何準確測量CAN節點(diǎn)的信號邊沿參數

　　CAN總線(xiàn)設計規范對于CAN節點(diǎn)的信號邊沿各項參數都有著(zhù)嚴格的規定，如果不符合規范，則在現場(chǎng)組網(wǎng)后容易出現不正常的工作狀態(tài)，各節點(diǎn)間出現通信故障。具體要求如表 1所示，為測試標準“GMW3122信號邊沿標準”。

　　表 1 GMW3122信號邊沿標準

　　所以每個(gè)廠(chǎng)家在產(chǎn)品投入使用前，都要進(jìn)行CAN節點(diǎn)DUT(被測設備)的信號邊沿參數測試。一般是使用GMW3122信號邊沿測試的CAN測試方法，如下描述：

　　如圖 1所示，我們以信號跳變過(guò)程的20% ~ 80%定義為該信號的上升時(shí)間與下降時(shí)間。

　　圖 1 上升沿與下降沿

　　如表 1所示電容匹配的條件下，選擇被測DUT的適應條件，如圖 1所示，測試接線(xiàn)小于1米，測試被測DUT的信號差分電平Vdiff=VCANH-VCANL的上升時(shí)間和下降時(shí)間(電壓20%~80%的區間)。

　　上升時(shí)間：從隱性到顯性狀態(tài)過(guò)渡時(shí)間。下降時(shí)間：從顯性向隱性狀態(tài)過(guò)渡時(shí)間。進(jìn)行測量時(shí)，每個(gè)邊沿至少測量1000次，以確定邊緣上升/下降時(shí)間的最小值和最大值。

　　圖 2 信號邊沿測量接線(xiàn)圖

　　由此可見(jiàn)，該方法雖然可以測量出CAN節點(diǎn)的上升沿與下降沿，但需要使用示波器進(jìn)行上千次的人工操作測量，即浪費時(shí)間人力，又可能存在測量誤差，且由于樣本數量有限，還不一定能完全反映設備的真實(shí)性能。所以為了簡(jiǎn)化操作，提高測量結果的準確度，節約人工成本，廣州致遠電子股份有限公司改進(jìn)了測試方法，使用CANScope-Pro總線(xiàn)分析儀、CANScope-StressZ擴展板進(jìn)行全自動(dòng)的大數據量統計分析測量。

　　測試方案如下：

　　1.測試使用CANScope-Pro與CANScope-StressZ擴展板， DUT上電后，一直發(fā)送CAN報文。CANScope不勾選總線(xiàn)應答，其黑色表筆(地)要和DUT的CAN收發(fā)器共地。如圖 3所示，進(jìn)行測試連接。

　　圖 3 邊沿測試接線(xiàn)圖

　　2. 如圖 4所示，配置干擾源為外部，便于啟用Vdis+和Vdis-的外部輸入接口。注意GND是在Vdis+和Vdis-外部輸入口中間那個(gè)接口，用于和CAN收發(fā)器的地連接。

　　圖 4 調整CANScope-StessZ干擾源為外部

　　3. 按表 1所示，選擇對應的測試條件進(jìn)行測試。

　　將Vdis+和GND、Vdis-和GND間各接入表 1所要求的C1、C2電容，調整CANScope-StressZ的控制面板將CHL調節為表 1所要求的C3電容。然后啟動(dòng)CANScope-StressZ。

　　4. 將DUT啟動(dòng)，發(fā)送報文，通過(guò)CANScope記錄一段時(shí)間報文和波形后，點(diǎn)擊CANScope的停止，點(diǎn)擊工具欄中的邊沿統計。如圖 5所示

　　圖 5 邊沿統計圖標

　　5. 點(diǎn)擊邊沿統計，獲得結果，如圖 6所示。

　　圖 6 邊沿統計(升序排列)

　　6. 點(diǎn)擊排序為上升時(shí)間，升序排列中，第一條為上升時(shí)間最小值，如圖 6所示，為31.1ns;降序排列中，第一條為上升時(shí)間最大值，如圖 7所示。同理，可以分析出下降時(shí)間的最小值，和最大值。

　　圖 7 邊沿統計(降序排列)

　　CANScope分析儀周立功致遠電子研發(fā)的一款綜合性的CAN總線(xiàn)開(kāi)發(fā)與測試的專(zhuān)業(yè)工具，集海量存儲示波器、網(wǎng)絡(luò )分析儀、誤碼率分析儀、協(xié)議分析儀及可靠性測試工具于一身，并把各種儀器有機的整合和關(guān)聯(lián);重新定義CAN總線(xiàn)的開(kāi)發(fā)測試方法，可對CAN網(wǎng)絡(luò )通信正確性、可靠性、合理性進(jìn)行多角度全方位的評估;幫助用戶(hù)快速定位故障節點(diǎn)，解決CAN總線(xiàn)應用的各種問(wèn)題，是CAN總線(xiàn)開(kāi)發(fā)測試的終極工具。