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利用自動解碼和觸發進行 ECU 偵錯

何謂 CAN 匯流排?

控制器區域網路 (CAN) 是一種匯流排結構,原本是設計給車用應用解決方案使用,但也能應用在其他領域。CAN 匯流排是一種平衡式 (差動) 雙線介面,可根據不同的應用在不同類型的纜線上運作。此標準定義了幾種不同的資料速率,其中 1 Mb/s 是 CAN 的最快速度。更新的 CAN FD (Flexible Datarate) 介面則將傳輸速度提升到 10 Mb/s,並且也提升了封包負載量資料欄位的最大長度。為了維持訊號品質,此匯流排要求纜線兩端都要有 120Ω 的終端電阻以確保阻抗匹配。

自 1980 年代推出以來,CAN 匯流排一直用於在電子控制單元 (ECU) 和車輛感測器之間傳輸資料。

車聯網中的 CAN 匯流排

近年來,汽車所產生、傳輸和接收的資料量顯著增加,未來還將繼續增加。如今,很多汽車包含 80 多個電子控制單元 (ECU),並透過不同的匯流排網路連接。我們預期此數量將在未來幾年超過 100 個,因為部分豪華車使用的 ECU 數量已達 150 個。

車輛子系統之間的整合度提高,意味著除了處理感測器和驅動器訊號外,許多 ECU 還會一次透過多個串列匯流排進行通訊。例如,ECU 常常會同時透過 CAN (針對關鍵系統) 和 LIN (針對低優先順序的控制,例如車窗和後照鏡) 進行通訊。

運用 CAN 匯流排解碼器和其他工具進行疑難排解

由於駕駛員的安全有賴於這些系統的正確通訊,因此必須確保 CAN 匯流排正確設定。幸運的是,只要擁有正確的 CAN 匯流排解碼工具 (例如混合訊號示波器),就可輕鬆進行 CAN 匯流排解碼,以及對 CAN 匯流排問題進行疑難排解。在本簡短指南中,我們將介紹疑難排解秘訣以及快速完成任務所需的儀器。

 

CAN 匯流排解碼、觸發與搜尋

CANFDBusDecode

通道 1 上的 CAN FD 訊號將會以匯流排波形 (底部) 和事件表格 (頂部) 解碼和顯示。

進行已解碼之 CAN 匯流排通訊協定的除錯

以手動方式解碼串列匯流排的通訊協定相當耗時,而且容易出錯。Tektronix 的車用匯流排解碼和觸發套件,可為熱門的 ECU 匯流排 (如 CAN、CAN FD、LIN 和 FlexRay) 提供簡單且自動化的解碼和觸發功能。

對異常訊號進行疑難排解

CAN 匯流排通訊協定解碼只是開始而已。在匯流排無法運作,或者更糟的是在間歇性地運作時,已不單是匯流排流量問題的疑難排解,而是進入訊號完整性的領域。

這些問題通常是實體層的訊號完整性問題所導致,像是串音、雜訊和不當終端,而透過波形分析大多可有效偵測出來。

工程師可使用示波器檢查類比匯流排波形,以評估訊號完整性和雜訊,更可研究多個訊號以找出干擾並識別串音。 

signal-quality

CAN 匯流排需要 120 Ω 的終端。無終端的匯流排會導致訊號品質不佳 (上波峰訊號)。

ECU-Automotive

ECU 會透過 CAN、LIN 和其他匯流排進行通訊,與感應器和驅動器的通訊則會直接進行。

以視覺方式呈現多個通道/感應器/驅動器

由於多匯流排和多感應器/驅動器系統很複雜,因此您往往難以全面瞭解運作環境。

大多數的 Tektronix 示波器都能讓使用者同時檢視多匯流排和控制訊號。混合訊號示波器可讓您使用數位通道來進行匯流排解碼,讓類比通道有空間評估訊號品質。 5 系列 MSO 特別適合用來深入瞭解複雜的 ECU,因為它有高通道計數、FlexChannel 輸入通道和大型的 HD 顯示面板。

產品

Serie 2 MDO Mixed-Domain-Oszilloskop

2 系列 MSO 可攜式混合訊號示波器

選用我們最為輕巧的可攜式示波器,可為您的工作台騰出更多空間,效能卻絲毫不受影響。2 系列 MSO 的厚度僅有 1.5 吋,重量不到 4 磅,感覺就像一台平板電腦,是一款功能齊全的即時觸控螢幕示波器。無論是在工作台、教室或現場作業,都可隨攜在身,助您因應各式測量挑戰。  
3 Series MDO Mixed Domain oscilloscope

3 系列 MDO 混合域示波器

無論您是要測試 IoT 的基頻設計,或只是簡單的 EMI 探測,您都應該讓 3 系列 MDO 在您的在工作台上隨時就緒。3 系列有別於提供軟體處理 FFT「頻譜分析」的其他示波器,具備真正的內建硬體頻譜分析儀,能為您提供優秀的射頻測試效能和受保證的射頻規格。

  • 1 GHz 或 3 GHz 內建頻譜分析儀選項
  • 業界獨有的示波器完全整合式頻譜分析儀硬體
  • 超寬擷取頻寬最高達 3 GHz
4 Series MSO Mixed Signal oscilloscope

4 系列 B MSO 混合訊號示波器

4 系列 B MSO 為混合訊號示波器,具備最高頻寬 1.5 GHz、高畫質觸控顯示器、串列解碼、數位輸入通道、頻率和功率分析

5 series B MSO - MSO58B

5 系列 B MSO 混合訊號示波器

5 系列 MSO 是一種混合訊號示波器,配備高清晰顯示器與觸控式螢幕、最高 8 個輸入、12 位元類比至數位轉換器,以及最高 2 GHz 的頻寬。

常見問答集

什麼是 CAN 匯流排解碼器?

CAN 匯流排解碼器是一種裝置,可以解讀透過控制器區域網路 (CAN) 匯流排傳送的訊號,控制器區域網路 (CAN) 匯流排是在現代車輛和其他複雜系統中使用的通訊網路。解碼器可以擷取速度、RPM、溫度等資訊,以及透過 CAN 匯流排傳輸的其他資料。

使用 CAN 匯流排解碼器有何效益?

CAN 匯流排解碼器可即時存取透過 CAN 匯流排傳輸的重要資料,這些資料可用於各種目的,例如診斷、效能調整和資料分析。另外,CAN 匯流排解碼器還可以協助偵測和診斷車輛系統和元件的問題,從而更快、更準確地進行疑難排解。

CAN 匯流排解碼器如何運作?

CAN 匯流排解碼器的運作原理是攔截透過 CAN 匯流排傳輸的訊號,並使用專用軟體解碼資料封包。然後,解碼器可以用簡單易用的格式顯示資料,以便進行解讀和分析。

使用 CAN 匯流排解碼器可以解碼哪些類型的資料?

CAN 匯流排解碼器可以擷取透過 CAN 匯流排傳輸的各種資料,包括引擎轉速、節流閥位置、車速、冷卻液溫度、燃油油位等。可解碼的具體資料將取決於車輛的品牌和型號,以及所使用的 CAN 匯流排解碼器類型。

CAN 匯流排解碼器是否可以用於任何車輛?

CAN 匯流排解碼器可用於大多數使用控制器區域網路 (CAN) 匯流排的現代車輛。然而,視車輛的品牌和型號以及所使用的 CAN 匯流排解碼器類型而定,相容性可能會有所不同。在購買 CAN 匯流排解碼器之前,建議先檢查製造商的規格。

有不同類型的 CAN 匯流排解碼器嗎?

可以,市面上有數種不同類型的 CAN 匯流排解碼器,從簡單的手持裝置到更進階的軟體式系統都有,種類繁多。最適合您的特定解碼器類型將取決於您的需求,以及您需要從 CAN 匯流排擷取的資料複雜度。

CAN 匯流排解碼器是否能協助提升車輛效能?

有的,CAN 匯流排解碼器可用於監控和分析車輛效能資料,以協助找出需要改善之處,並最佳化車輛的效能。例如,透過調整燃料和點火定時,CAN 匯流排解碼器便能協助微調引擎的效能,或找出車輛中導致阻力和增加燃油消耗之處。

如何設定 CAN 匯流排解碼?

設定您選擇的 CAN 匯流排解碼工具非常簡單。請參閱這個連結中的步驟和影片,其中使用 Tektronix 示波器作為示範,說明如何設定 CAN 匯流排解碼器