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汽车CAN-BUS总线信号测量及波形分析-示波器

2020-08-18 来源: YIQIFUWU宜器服务网 阅读量 :

随着汽车电子设备的不断增加,使用串行总线实现多种传输并形成汽车电子网络既可靠又经济。

在原始的传统汽车电路中,动力总成模块和车身模块之间的连接是点对点的连接,因此电路将变得越来越复杂,电路的增加也将 导致汽车的故障率增加。

后来,CAN总线在汽车中的使用越来越广泛。 所谓的多通道传输是指通过计算机局域网中的通信通道将各种信息混合或交叉的方式。 具有多路复用功能的网络允许多台计算机同时访问它。

CAN(多通道传输技术)应用于汽车,它可以简化布线,降低成本,并更轻松,更快速,更少的传感器并共享信息资源,从而在电子控制单元之间进行交换。

多通道传输通信网络被应用于多模块操作系统。 这些模块通过普通的双绞线电缆相互连接,并使用数据链路插座作为诊断接口。 信息交换以类似于电话组线路的方式进行,并且模块使用信息和专用的企业标准协议进行通信。 信息内容涉及控制,状态或诊断信息以及操作参数。 双绞线电缆具有提供冗余备用的优点,即当一条线路中断时,另一条线路可以确保系统运行。 而且,双绞线电缆减少了对多信道通信网络的外部电子干扰,并且还减少了由多信道通信网络本身产生的电子干扰。

我们来看下如何用示波器来测量汽车的CAN总线信号,首先找到汽车的OBD接口

CAN-BUS-1.jpg


来看下接口引脚定义:

4.车身接地 5.信号接地 6.CAN high(ISO 15765-4)

14.CAN low(ISO15765-4)16.蓄电池电压

3.CAN high(备用)11.CAN low(备用)


将示波器通道1和2连上BNC转香蕉头线,黑色香蕉头接一个鳄鱼夹,连接上4号引脚接地。通道一接上OBD的PIN6 (CAN_H),通道二接上OBD的PIN14(CAN_L) ,打开示波器解码菜单,进行CAN总线配置。调节总线阈值电平,得到解码数据,设置触发方式为解码触发,以及数据帧ID稳定波形。调节垂直档位和时基观察信号。

CAN-BUS-2.jpg


如上就是CAN-BUS的正常波形,CAN-H与CAN-L波形一致,但极性相反。

当CAN-BUS系统处于休眠状态时,电控单元ECU通过EN和STB接头把蓄电池电压导入CAN-H和CAN-L线。此时,CAN-H电压接近12V,CAN-L电压接近0V

如果CAN-H线对地短路时,则CAN-L为正常传输信号波形,CAN-H信号电压为0V

CAN-L线对地短路时,CAN-H为正常传输信号波形,CAN-L信号电压为0V

当CAN-H和CAN-L线都对地短路时,则2者信号皆为0V电压。

当CAN-H和CAN-L线互相短路时,其信号电压极性相同,波形趋于一致。

当CAN-H线对电源短路时,其电压始终为12V,CAN-L线波形正常。

当CAN-L线对电源短路时,其电压始终为12V,CAN-H线波形正常。

当CAN-L和CAN-H都对电源短路,则其2者电压都为蓄电池电压。

当CAN-H线断路时,CAN-H线波形依然正常,而CAN-L线则始终处于0电位。

当CAN-L线断路时,CAN-L线电压处于高电位,保持5V,而CAN-H线波形依然正常。

CAN-BUS-3.jpg


CAN帧的类型:

Data Frame:数据帧,用于传递0-8byte数据。

Remote Frame:远程帧,用于要求其它节点发送相同ID的数据帧。

Error Frame:错误帧,总线上任何节点发现错误均可发送错误帧。

Overload Frame:过载帧,总线负荷过高时,在数据帧或者远程帧之间产生。


有的示波器会内置好设置软件,点击即可自动设置好相关参数。

CAN-BUS-4.jpg


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