為汽車應(yīng)用設(shè)計CAN FD網(wǎng)絡(luò)的人員了解這一CAN后繼技術(shù)的優(yōu)勢：新系統(tǒng)保留了現(xiàn)有的CAN概念，如總線仲裁、幀標識、事件控制等，這樣相關(guān)專家就無需應(yīng)對新型策略。

然而，CAN FD的發(fā)展也給網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者帶來了一些額外的挑戰(zhàn)，這主要歸因于數(shù)據(jù)階段帶寬的提高。例如，CAN FD對不利的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、電磁干擾源和影響以及錯誤的終端連接等明顯更加敏感。為了實現(xiàn)穩(wěn)健的網(wǎng)絡(luò)，CAN FD設(shè)計者必須全面考慮這些主要在物理層發(fā)生的影響。

下面這篇論文提出了一種綜合解決方案，該方案在邏輯網(wǎng)絡(luò)分析和物理層事件之間建立了嚴格的時間相關(guān)參考。本文由Vector Informatik GmbH的Mirko Donatzer和Peter Decker撰寫。

車輛通信自動分析

為汽車應(yīng)用設(shè)計CAN FD網(wǎng)絡(luò)的人員了解這一CAN后繼技術(shù)的優(yōu)勢：新系統(tǒng)保留了現(xiàn)有的CAN概念，如總線仲裁、幀識別、事件控制等，以便熟悉CAN的專業(yè)人員無需應(yīng)對新型策略。然而，CAN FD的發(fā)展也給網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者帶來了一些額外的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)主要歸因于數(shù)據(jù)階段更高的帶寬。例如，CAN FD對不利的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、電磁干擾源及其影響以及錯誤的終端連接等明顯更加敏感。為了實現(xiàn)穩(wěn)健的網(wǎng)絡(luò)，CAN FD設(shè)計者必須徹底處理這些主要發(fā)生在物理層的影響。本文提出了一種綜合概念，該概念在邏輯網(wǎng)絡(luò)分析與物理層事件之間建立了嚴格的時間相關(guān)參考。

這種方法使用戶能夠在開發(fā)的非常早期階段就檢測出錯誤及其原因，從而對其進行糾正或采取相應(yīng)的措施，并因此更快地得出合適的結(jié)果。與之前的CAN標準相比，CAN FD的核心創(chuàng)新在于其有效載荷從8字節(jié)擴展到了64字節(jié)，以及能夠切換到明顯更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。后者直接影響網(wǎng)絡(luò)物理特性，因為傳輸每一位的時間相應(yīng)減少，通常的瞬態(tài)響應(yīng)也必須在更短的時間內(nèi)完成。這可能會導致信號質(zhì)量下降。情況進一步復(fù)雜化的是，更快的傳輸速度僅定義在幀的數(shù)據(jù)階段，而仲裁階段則始終保持在較低的比特率。因此，在運行過程中會不斷發(fā)生切換過程，從而改變網(wǎng)絡(luò)行為。切換發(fā)生在開發(fā)人員為此目的而實現(xiàn)的所謂比特率切換（BRS）位的采樣點。

另一方面，循環(huán)冗余校驗（CRC）定界符位的采樣點則用于返回到仲裁比特率。市場上存在許多用于CAN FD網(wǎng)絡(luò)分析和調(diào)試的成熟工具。這些工具基本上都旨在在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計階段就開始支持用戶。這些工具通常僅在邏輯層上工作，即它們解釋來自物理層的數(shù)據(jù)，并能將其與相應(yīng)的應(yīng)用特定含義相匹配，特別是能夠檢測幀錯誤。CAN FD控制器發(fā)送的比特和字節(jié)被匯總成幀，而這些幀又代表了CAN節(jié)點的應(yīng)用信號。應(yīng)用信號包括例如發(fā)動機ECU的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)、速度或加速度等。在CAN FD ECU的測試和集成過程中，分析工具會提供幫助。這些工具一方面有助于確保相應(yīng)節(jié)點在與應(yīng)用相關(guān)的規(guī)范內(nèi)運行，另一方面有助于確保其發(fā)送/接收行為符合CAN FD規(guī)范的規(guī)定。

CANoe和CANalyzer是用于單個ECU和整個ECU網(wǎng)絡(luò)開發(fā)、測試和分析的綜合軟件工具。它們支持網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者、開發(fā)和測試工程師在整個開發(fā)過程中——從規(guī)劃到系統(tǒng)級測試——的各項工作。海洋儀器的選擇是一個集成的示波器解決方案，通過將4通道的PicoScope 5000D系列示波器與標準的Vector網(wǎng)絡(luò)接口相結(jié)合而實現(xiàn)。它可以同時分析多達2個CAN FD或FlexRay網(wǎng)絡(luò)，或4個LIN/傳感器/IO信號。PicoScope硬件與網(wǎng)絡(luò)接口同步，因此所有示波器測量都與CANalyzer具有相同的時間基準。借助總線特定觸發(fā)條件和CANoe時間同步，您可以比使用單獨的網(wǎng)絡(luò)分析儀和示波器更快地找到協(xié)議錯誤的原因。