以太网分析、车载总线协议解码、CAN位时间测试3个方面解读示波器.docx

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1、以太网分析、车载总线协议解码、CAN位时间测试3个方面解读示波器以太网分析、车载总线协议解码、CAN位时间测试3个方面解读示波器ZLG致远电子导语：提起汽车电子行业的通讯问题，大家自然会想到CAN、LIN、CANFD、车载以太网等协议。那么工程师在调试这类通讯问题的时候，示波器是否拥有相关协议的分析插件就非常关键。这些分析插件是怎样协助工程师解决问题的呢？【以太网分析、车载总线协议解码、CAN位时间测试3个方面解读示波器】提起汽车电子行业的通讯问题，大家自然会想到CAN、LIN、CANFD、车载以太网等协议。那么工程师在调试这类通讯问题的时候，示波器是否拥有相关协议的分析插件就非常关键。这些分

2、析插件是怎样协助工程师解决问题的呢？本文将重点从示波器的以太网分析、车载总线协议解码、CAN位时间测试3个方面来进展描绘。一、以太网分析目前，车载以太网最重要的应用就是域控制器。除了域控制器、激光雷达这些都需要高带宽和全新的运算架构。另外一点就是降低本钱的需求。如图1所示，为典型的汽车网络架构。图1典型的汽车网络架构像CAN总线一样，以太网也需要类似的多种测试来确保通讯等的稳定性。这其中就包括眼图测试、发送抖动、幅值特性、上升下降时间、占空比失真等工程的测试。通过这几项的测试，根本可以判定以太网的性能是否良好。为了兼顾汽车电子方面的整体测试需求，包括常规的电压电流信号，CAN、LIN等总线测试

3、，以及以太网测试等。ZLG致远电子的ZDS4054Plus，最新固件支持百兆以太网100Base-TX分析功能。测试需要1块ZTF100B转接板，2条SMA转BNC线，1条平行网线用于接示波器，1条平行或者穿插网线用于接被测设备。如图2所示，为测试时连接图，黄色网线另一端插在示波器反面的网口，黑色网线另一端连接被测以太网端口。图2以太网分析测试连接图图3100Base-TX的眼图分析除了眼图测试，还支持发送抖动测试、幅值特性测试、上升下降时间测试、占空比失真测试。如图4所示。图4发送抖动等测试如图5所示，可使用完好测试功能，完好测试功能包括以上的眼图、发送抖动、幅值特性等。图5以太网分析完好测

4、试整体测试完毕后，可导出网页报表，方便工程师做报告记录等使用。如图6、图7所示。图6整体测试的网页报表图7整体测试的网页报表二、CAN、LIN、CANFD等常用协议分析像前面提到的，ZDS4054Plus除了以太网分析外，汽车电子常用的CAN、LIN、FlexRay、CANFD、SENT等协议的解码也是逐一标配。汽车电子行业对示波器参数和功能的要求：协议解码：兼容所有主流车载通讯协议，CAN、LIN、FlexRay、SENT、CANFD；大存储深度：不是简单的对一帧波形解码，而是可以完好的监控整个通讯的经过；参数测量：需支持波特率、总线负载率等多种参数的测量。以上三点详细如下：1、免费标配30

5、余种协议解码：包括汽车电子行业常用的CAN、LIN、FlexRay、SENT、CANFD。与业界其他示波器需要付费选配，且普遍只支持一帧波形解码相比，ZDS4054Plus可支持基于512M存储深度的70sCAN波形解码，其大存储可以保证监控整个通讯经过，如图8、图9所示。图8免费标配30余种协议解码图970sCAN波形解码2、拥有全存储深度、全协议解码的事件表：可以将512M存储深度下的波形全部进展解码，并且在事件表中显示。事件表可以观察到详细某帧波形的时间、帧类型、IDField、数据等信息，大大方便了我们对于波形的分析。如图10所示为LIN协议的解码。图10LIN协议的解码3、支持CAN

6、总线波特率、负载率测量：ZDS4054Plus支持51种参数测量，24种同屏显示。唯一直接支持CAN总线波特率、负载率直接测量，所有测量都是经过FPGA全硬件加速，即使512M波形数据测量不到1s即可。如图11所示为CAN总线波特率、平均与瞬时负载率测量。图11CAN总线波特率、负载率测量三、CAN位时间测试1、为什么要关注CAN总线的位时间？汽车CAN总线设计标准对于CAN节点的差分信号位时间即波特率有着严格规定：同一总线每个节点的信号位时间必须保持较高的一致性，否那么节点组合后会出现错误帧，可能导致各节点间无法进展通讯。2、CAN总线的位时间怎样测量？（汽车物理链路层测试标准GMW1424

7、1JUNE2021）中规定的步骤如下：选择被测DUT适宜的条件，使用示波器触发显示波形；测量连续20-30个位的隐性-显性差分电平的边沿时间，平均计算出一个位的时间；至少重复100次，确定最大和最小值。其中，单帧CAN位时间测试方法如图12所示。图12单帧CAN位时间测试方法3、传统示波器的CAN位时间测试难点工程师需要在屏幕上从左到右连续至少数20*100=2000个波形，同时需要完成100次手动计算和数据记录，然后最终确定最大值和最小值。4、ZLG致远电子示波器解决方案假如你需要测100帧，那就右上角100帧数据跑过去就可以。同时，也可以提早输入对应车厂要求的上限值和下限值模拟车厂验收，假如测试值在要求范围之内，直接给出pass结果，否那么fail，如图13所示。图13CAN位时间帧数统计及测量结果测试完成后可对所测试的波形和数据进展导出。导出的“网页报表文件可使用网页翻开，导出的“CSV文件可使用Excel翻开。网页报表导出文件的局部截图如图14所示。图14CAN位时间测试结果报告