為汽車(chē)應(yīng)用設(shè)計(jì)CAN FD網(wǎng)絡(luò)的人員了解這一CAN后繼技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：新系統(tǒng)保留了現(xiàn)有的CAN概念，如總線(xiàn)仲裁、幀標(biāo)識(shí)、事件控制等，這樣相關(guān)專(zhuān)家就無(wú)需應(yīng)對(duì)新型策略。

然而，CAN FD的發(fā)展也給網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者帶來(lái)了一些額外的挑戰(zhàn)，這主要?dú)w因于數(shù)據(jù)階段帶寬的提高。例如，CAN FD對(duì)不利的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、電磁干擾源和影響以及錯(cuò)誤的終端連接等明顯更加敏感。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健的網(wǎng)絡(luò)，CAN FD設(shè)計(jì)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(yán)格的時(shí)間相關(guān)參考。本文由Vector Informatik GmbH的Mirko Donatzer和Peter Decker撰寫(xiě)。

車(chē)輛通信自動(dòng)分析

為汽車(chē)應(yīng)用設(shè)計(jì)CAN FD網(wǎng)絡(luò)的人員了解這一CAN后繼技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：新系統(tǒng)保留了現(xiàn)有的CAN概念，如總線(xiàn)仲裁、幀識(shí)別、事件控制等，以便熟悉CAN的專(zhuān)業(yè)人員無(wú)需應(yīng)對(duì)新型策略。然而，CAN FD的發(fā)展也給網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者帶來(lái)了一些額外的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)主要?dú)w因于數(shù)據(jù)階段更高的帶寬。例如，CAN FD對(duì)不利的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、電磁干擾源及其影響以及錯(cuò)誤的終端連接等明顯更加敏感。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健的網(wǎng)絡(luò)，CAN FD設(shè)計(jì)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(yán)格的時(shí)間相關(guān)參考。

這種方法使用戶(hù)能夠在開(kāi)發(fā)的非常早期階段就檢測(cè)出錯(cuò)誤及其原因，從而對(duì)其進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)相比，CAN FD的核心創(chuàng)新在于其有效載荷從8字節(jié)擴(kuò)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?yàn)閭鬏斆恳晃坏臅r(shí)間相應(yīng)減少，通常的瞬態(tài)響應(yīng)也必須在更短的時(shí)間內(nèi)完成。這可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降。情況進(jìn)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(yùn)行過(guò)程中會(huì)不斷發(fā)生切換過(guò)程，從而改變網(wǎng)絡(luò)行為。切換發(fā)生在開(kāi)發(fā)人員為此目的而實(shí)現(xiàn)的所謂比特率切換（BRS）位的采樣點(diǎn)。

另一方面，循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）定界符位的采樣點(diǎn)則用于返回到仲裁比特率。市場(chǎng)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(jì)階段就開(kāi)始支持用戶(hù)。這些工具通常僅在邏輯層上工作，即它們解釋來(lái)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(cè)幀錯(cuò)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(diǎn)的應(yīng)用信號(hào)。應(yīng)用信號(hào)包括例如發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)、速度或加速度等。在CAN FD ECU的測(cè)試和集成過(guò)程中，分析工具會(huì)提供幫助。這些工具一方面有助于確保相應(yīng)節(jié)點(diǎn)在與應(yīng)用相關(guān)的規(guī)范內(nèi)運(yùn)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(gè)ECU和整個(gè)ECU網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)、測(cè)試和分析的綜合軟件工具。它們支持網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者、開(kāi)發(fā)和測(cè)試工程師在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中——從規(guī)劃到系統(tǒng)級(jí)測(cè)試——的各項(xiàng)工作。海洋儀器的選擇是一個(gè)集成的示波器解決方案，通過(guò)將4通道的PicoScope 5000D系列示波器與標(biāo)準(zhǔn)的Vector網(wǎng)絡(luò)接口相結(jié)合而實(shí)現(xiàn)。它可以同時(shí)分析多達(dá)2個(gè)CAN FD或FlexRay網(wǎng)絡(luò)，或4個(gè)LIN/傳感器/IO信號(hào)。PicoScope硬件與網(wǎng)絡(luò)接口同步，因此所有示波器測(cè)量都與CANalyzer具有相同的時(shí)間基準(zhǔn)。借助總線(xiàn)特定觸發(fā)條件和CANoe時(shí)間同步，您可以比使用單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)分析儀和示波器更快地找到協(xié)議錯(cuò)誤的原因。