為什么廠家在產(chǎn)品投入使用前，都必須要進(jìn)行CAN節(jié)點(diǎn)DUT的輸入電壓閾值測(cè)試呢？因?yàn)镃AN總線設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于CAN節(jié)點(diǎn)的輸入電壓閾值有著嚴(yán)格的規(guī)定，若不符合規(guī)范，則組網(wǎng)后容易出現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)間出現(xiàn)通信故障。

是否遇到過(guò)這種情況：CAN節(jié)點(diǎn)設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試通信正常，當(dāng)掛在現(xiàn)場(chǎng)總線上就出現(xiàn)CAN通信故障。那可能由于節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)不規(guī)范導(dǎo)致，當(dāng)差分顯性幅值處于0.9V臨界值左右時(shí)，CAN節(jié)點(diǎn)可能因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)干擾導(dǎo)致幅值下降至0.9V以下，甚至0.5V以下，造成位翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致CAN總線錯(cuò)誤，比如下面這種情況：

一位用戶反應(yīng)說(shuō)自己的設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試時(shí)出現(xiàn)大量的錯(cuò)誤報(bào)文，經(jīng)過(guò)幀統(tǒng)計(jì)成功率只有26.44%，如圖1所示。

圖1 幀統(tǒng)計(jì)截圖

經(jīng)過(guò)測(cè)試他的報(bào)文波形，發(fā)現(xiàn)他的信號(hào)幅值非常低！這會(huì)嚴(yán)重導(dǎo)致位識(shí)別出錯(cuò)，出現(xiàn)通信故障，如圖2所示。

圖2 報(bào)文波形截圖

排查故障發(fā)現(xiàn)，該用戶各個(gè)節(jié)點(diǎn)都掛有終端電阻，終端電阻阻值很小，幅值被拉低，導(dǎo)致無(wú)法正常通信。經(jīng)過(guò)整改，終端電阻減少為兩個(gè)，掛在總線最兩端，報(bào)文通信成功率達(dá)到100%，效果如圖3所示。

圖3 幀統(tǒng)計(jì)截圖

報(bào)文波形圖如圖4所示。

圖4 報(bào)文波形截圖

所以測(cè)試通信電壓閾值顯得尤為重要！

通信電壓閾值測(cè)試一般是使用ISO 11898-2輸入電壓閾值標(biāo)準(zhǔn)，具體如表1所示。

表1 ISO11898-2輸入電壓閾值標(biāo)準(zhǔn)

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隱性通信電壓閾值測(cè)試

測(cè)試原理：

CAN節(jié)點(diǎn)集成電路協(xié)議設(shè)置為總線空閑時(shí)，可檢測(cè)到的隱性位輸入閾值應(yīng)通過(guò)圖5的電路測(cè)量。其中I的值是指可以產(chǎn)生使節(jié)點(diǎn)在隱性狀態(tài)下檢測(cè)到隱性位的最大差分輸入電壓的電流值。電壓源U的電壓為：

V=V CAN_H 在隱性狀態(tài)下最小的共模電壓；

V＝V CAN_H 在隱性狀態(tài)下最大的共模電壓最大值-V diff 在隱性狀態(tài)下的最大值。

圖5 ISO11898-2隱性通信電壓閾值測(cè)試原理

測(cè)試方法：

ZLG致遠(yuǎn)電子自主研發(fā)的CAN一致性測(cè)試系統(tǒng)輸入電壓限值測(cè)試配置圖如圖6所示：

圖6 輸入電壓限值測(cè)試系統(tǒng)配置圖

對(duì)于合格的DUT，應(yīng)能正確識(shí)別達(dá)到限值的總線隱性/顯性狀態(tài)。通過(guò)把總線電平（U3）調(diào)整到隱性上限值(0.5V)，分別通過(guò)U2將CANH對(duì)地電壓拉高至6.5V和拉低至-2V情況下測(cè)試，通過(guò)CANScope分析DUT能否正常發(fā)送報(bào)文可判斷DUT在相應(yīng)的隱性限值條件下能否正常識(shí)別。

測(cè)試步驟：

如系統(tǒng)配置圖連接狀態(tài)，DUT和CANScope正常通信，并確保總線空閑；

斷開電壓源U2（共模電壓調(diào)節(jié)電源），調(diào)節(jié)電壓源U3（差分電壓調(diào)節(jié)電源），使空閑時(shí)刻Vdiff為0.5V；

接入電壓源U2并分別在輸出電壓為6.5V和-2V情況下測(cè)試；

CANScope偵測(cè)DUT是否發(fā)送了錯(cuò)誤報(bào)文(持續(xù)監(jiān)控1min)，若無(wú)，則測(cè)試通過(guò)。

2

顯性通信電壓閾值測(cè)試

測(cè)試原理：

一個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到顯性位輸入閾值的測(cè)量方法見圖7，此節(jié)點(diǎn)應(yīng)該循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)。其中I的值是指可以產(chǎn)生使節(jié)點(diǎn)在隱性狀態(tài)下檢測(cè)到顯性位的最小差分輸入電壓的電流值。電壓源U的電壓為：

V=V CAN_L 在顯性狀態(tài)下最小的共模電壓；

V＝V CAN_L 在顯性狀態(tài)下最大的共模電壓最大值-V diff 在顯性狀態(tài)下的最大值。

圖7 ISO11898-2顯性通信電壓閾值測(cè)試原理

測(cè)試方法：

ZLG致遠(yuǎn)電子自主研發(fā)的CAN一致性測(cè)試系統(tǒng)輸入電壓限值測(cè)試配置圖如圖8所示：

圖8 輸入電壓限值測(cè)試系統(tǒng)配置圖

對(duì)于合格的DUT，應(yīng)能正確識(shí)別達(dá)到限值的總線隱性/顯性狀態(tài)。通過(guò)把總線電平（U3）調(diào)整到顯性下限值（0.9V），分別通過(guò)U2將CANH對(duì)地電壓拉高至6.1V或拉低至-2V情況下測(cè)試，通過(guò)CANScope分析DUT能否正常發(fā)送報(bào)文可判斷DUT在相應(yīng)的顯性限值條件下能否正常識(shí)別。

測(cè)試步驟：

如系統(tǒng)配置圖連接狀態(tài)，DUT和CANScope正常通信；

斷開電壓源U2（共模電壓調(diào)節(jié)電源），調(diào)節(jié)電壓源U3（差分電壓調(diào)節(jié)電源），使空閑時(shí)刻Vdiff以0.1V步進(jìn)從0.5V增大到0.9V;

接入電壓源U2并分別在輸出電壓為6.1V或-2V情況下測(cè)試；

CANScope偵測(cè)這個(gè)過(guò)程中DUT是否發(fā)送了錯(cuò)誤報(bào)文(持續(xù)監(jiān)控1min)，若無(wú)，則測(cè)試通過(guò)。

3

測(cè)試結(jié)果

CANDT對(duì)DUT每項(xiàng)會(huì)進(jìn)行上百次測(cè)試，將截圖與測(cè)試結(jié)果可自動(dòng)導(dǎo)出測(cè)試報(bào)表，如圖9所示：

圖9 CANDT測(cè)試結(jié)果報(bào)表截圖

總結(jié)

當(dāng)前行業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀是通過(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、環(huán)節(jié)多、測(cè)試效率低還并不能保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性缺陷，ZLG的全自動(dòng)CAN一致性測(cè)試系統(tǒng)—CANDT，就很好地解決了這些難題。不僅測(cè)試流程完全遵照ISO 11898標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還能一鍵自動(dòng)完成所有測(cè)試，并且自動(dòng)導(dǎo)出詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告。