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試論隱性/顯性通信電壓閾值測試的重要性

ZLG全自動CAN一致性測試系統(tǒng)——CANDT 解決接線復雜、效率低等難題


  來源: ZLG立功科技一致遠電子 時間:2019-07-02 編輯:伊敏
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為什么廠家在產(chǎn)品投入使用前,都必須要進行CAN節(jié)點DUT的輸入電壓閾值測試呢?因為CAN總線設計規(guī)范對于CAN節(jié)點的輸入電壓閾值有著嚴格的規(guī)定,若不符合規(guī)范,則組網(wǎng)后容易出現(xiàn)各節(jié)點間出現(xiàn)通信故障。

是否遇到過這種情況:CAN節(jié)點設備在實驗室測試通信正常,當掛在現(xiàn)場總線上就出現(xiàn)CAN通信故障。那可能由于節(jié)點電路設計不規(guī)范導致,當差分顯性幅值處于0.9V臨界值左右時,CAN節(jié)點可能因為現(xiàn)場干擾導致幅值下降至0.9V以下,甚至0.5V以下,造成位翻轉,導致CAN總線錯誤,比如下面這種情況:

一位用戶反應說自己的設備在實驗室測試時出現(xiàn)大量的錯誤報文,經(jīng)過幀統(tǒng)計成功率只有26.44%,如圖1所示。

圖1 幀統(tǒng)計截圖

經(jīng)過測試他的報文波形,發(fā)現(xiàn)他的信號幅值非常低!這會嚴重導致位識別出錯,出現(xiàn)通信故障,如圖2所示。

圖2 報文波形截圖

排查故障發(fā)現(xiàn),該用戶各個節(jié)點都掛有終端電阻,終端電阻阻值很小,幅值被拉低,導致無法正常通信。經(jīng)過整改,終端電阻減少為兩個,掛在總線最兩端,報文通信成功率達到100%,效果如圖3所示。

圖3 幀統(tǒng)計截圖

報文波形圖如圖4所示。

圖4 報文波形截圖

所以測試通信電壓閾值顯得尤為重要!

通信電壓閾值測試一般是使用ISO 11898-2輸入電壓閾值標準,具體如表1所示。

表1 ISO11898-2輸入電壓閾值標準


1隱性通信電壓閾值測試

測試原理:

CAN節(jié)點集成電路協(xié)議設置為總線空閑時,可檢測到的隱性位輸入閾值應通過圖5的電路測量。其中I的值是指可以產(chǎn)生使節(jié)點在隱性狀態(tài)下檢測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試原理

測試方法:

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

圖6 輸入電壓限值測試系統(tǒng)配置圖

對于合格的DUT,應能正確識別達到限值的總線隱性/顯性狀態(tài)。通過把總線電平(U3)調整到隱性上限值(0.5V),分別通過U2將CANH對地電壓拉高至6.5V和拉低至-2V情況下測試,通過CANScope分析DUT能否正常發(fā)送報文可判斷DUT在相應的隱性限值條件下能否正常識別。

測試步驟:

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(共模電壓調節(jié)電源),調節(jié)電壓源U3(差分電壓調節(jié)電源),使空閑時刻Vdiff為0.5V;

接入電壓源U2并分別在輸出電壓為6.5V和-2V情況下測試;

CANScope偵測DUT是否發(fā)送了錯誤報文(持續(xù)監(jiān)控1min),若無,則測試通過。

2顯性通信電壓閾值測試

測試原理:

一個CAN節(jié)點檢測到顯性位輸入閾值的測量方法見圖7,此節(jié)點應該循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)。其中I的值是指可以產(chǎn)生使節(jié)點在隱性狀態(tài)下檢測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。

關鍵詞:CAN 測試 通信    瀏覽量:2669

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