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피드백
자동 디코드 및 트리거를 사용하여 ECU 디버깅
CAN 버스란?
CAN(Controller Area Network)은 원래 자동차 응용 분야용으로 설계된 버스(bus) 구조이지만 다른 분야에도 적용됩니다. CAN 버스는 응용 분야에 따라 여러 유형의 케이블에서 실행되는 밸런스드(디퍼런셜) 투 와이어 인터페이스입니다. 여러 데이터 속도가 표준에 정의되어 있으며, CAN의 경우 1Mb/s가 가장 빠릅니다. 최신 버전인 CAN FD(Flexible Datarate는 전송 속도를 최대 10Mb/s로 향상시키는 동시에 패키지 페이로드 데이터 필드의 최대 길이도 증가시켰습니다. 신호 품질을 유지할 수 있도록 임피던스 매칭을 보장하기 위해 버스의 케이블 양단에는 각각 120Ω의 터미네이션(termination) 저항이 필요합니다.
1980년대에 CAN 버스가 도입된 이후로 전자 제어 유닛(ECU)과 차량 센서 간에 데이터를 전송하는 데 사용되었습니다.
커넥티드 카의 CAN 서비스
자동차에서 생성, 전송 및 수신되는 데이터의 양은 최근 몇 년 동안 크게 증가했으며 앞으로도 계속 증가할 것입니다. 오늘날, 많은 자동차에는 서로 다른 버스 네트워크를 통해 연결된 80개 이상의 전자 제어 유닛(ECU)이 포함되어 있습니다. 일부 고급 자동차는 이미 150개의 ECU를 사용하고 있기 때문에 앞으로 이 숫자는 100개를 초과할 것으로 예상합니다.
자동차 하위 시스템 간의 통합이 증가하면서 센서 및 액추에이터(actuator) 신호를 처리하는 것 외에도 많은 ECU가 한 번에 더 많은 시리얼 버스를 통해 통신합니다. 예를 들어, ECU가 CAN(중요 시스템용)과 LIN(윈도우 및 미러와 같은 우선순위가 낮은 제어용) 둘 다를 통해 통신하는 것은 매우 보편적입니다.
CAN 버스 디코더 및 기타 도구를 사용한 문제 해결
운전자의 안전은 이러한 시스템의 적절한 통신에 달려 있기 때문에 CAN 버스가 제대로 구성되었는지 확인하는 것이 중요합니다. 다행히 혼합 신호 오실로스코프와 같은 올바른 CAN 버스 디코딩 도구가 있다면 CAN 버스 디코딩과 CAN 버스 문제 해결은 어렵지 않습니다. 이 짧은 가이드에서는 작업을 신속하게 수행하는 데 필요한 문제 해결 팁과 장비를 다룹니다.
CAN 버스 디코딩, 트리거링 및 검색
버스 파형(아래)과 이벤트 표(위)로 디코딩 및 표시되는 채널 1의 CAN FD 신호
디코드된 CAN 버스 프로토콜 디버그
시리얼 버스 프로토콜을 수동으로 디코딩하는 작업에는 오랜 시간이 소요되고 실수가 발생하기 쉽습니다. Tektronix의 자동차 버스 디코딩 및 트리거링 패키지는 CAN, CAN FD, LIN 및 FlexRay와 같은 일반적인 ECU 버스를 위한 간편한 자동 디코딩 및 트리거링을 제공합니다.
신호 결함 문제 해결
CAN 버스 프로토콜 디코딩은 시작에 불과합니다. 버스가 작동하지 않거나 간헐적으로 작동하는 경우의 문제 해결은 버스 트래픽에 그치지 않고 신호 무결성(signal integrity) 영역과도 연관이 있습니다.
크로스토크(crosstalk), 노이즈, 잘못된 터미네이션 등 물리적 계층의 신호 무결성 문제에서 비롯되는 이러한 문제는 파형 분석을 통해 가장 효과적으로 감지됩니다.
엔지니어는 오실로스코프를 통해 아날로그 버스 파형을 검사하여 신호 품질 및 노이즈를 평가할 수 있으며, 여러 신호를 분석하여 상호 작용을 확인하고 크로스토크(crosstalk)를 식별할 수 있습니다.
CAN 버스에는 120Ω의 터미네이션이 필요합니다. 버스가 적절하게 터미내이션(Termination)되지 않으면 신호 품질이 불량해집니다(상단 그림에서의 신호).
ECU는 CAN, LIN 및 기타 버스를 통해 센서 및 액추에이터와 직접 통신합니다.
다중 채널/센서/액추에이터(actuator) 시각화
다중 버스 및 다중 센서/액추에이터 시스템은 복잡하기 때문에 작동 환경에 대한 개요를 파악하기 어렵습니다.
Tektronix의 스코프는 대부분 사용자가 여러 버스 및 제어 신호를 동시에 볼 수 있도록 해줍니다. 혼합 신호 오실로스코프는 버스 디코딩에 디지털 채널을 사용하므로 신호 품질을 평가하는 데 아날로그 채널을 사용할 수 있습니다. 5 시리즈 MSO는 다중 채널, FlexChannel 입력 및 대형 HD 디스플레이 덕분에 복잡한 ECU에 대한 가시성(visibility)을 제공하는 데 특히 적합합니다.
리소스
자주 묻는 질문
CAN 버스 디코더란 무엇인가요?
CAN 버스 디코더는 최신 차량 및 기타 복잡한 시스템에서 사용되는 통신 네트워크인 컨트롤러 영역 네트워크(CAN) 버스를 통해 전송되는 신호를 해석할 수 있는 장치입니다. 디코더는 CAN 버스를 통해 전송되는 속도, RPM, 온도 및 기타 데이터 등의 정보를 추출할 수 있습니다.
CAN 버스 디코더를 사용하면 어떤 이점이 있나요?
CAN 버스 디코더는 CAN 버스를 통해 전송되는 중요한 데이터에 실시간으로 접근할 수 있어 진단, 성능 튜닝 및 데이터 분석 등의 다양한 용도로 사용할 수 있습니다. 또한 차량의 시스템과 구성 요소에 발생한 문제를 감지하고 진단할 수 있어 더욱 빠르고 정확하게 문제를 해결할 수 있게 도와줍니다.
CAN 버스 디코더는 어떻게 작동하나요?
CAN 버스 디코더는 CAN 버스를 통해 전송된 신호를 인터셉트하여 특별한 소프트웨어를 사용해 데이터 패킷을 디코딩합니다. 그런 다음 사용자 친화적인 형식으로 데이터를 디스플레이하여 해석과 분석을 용이하게 만들어 줍니다.
CAN 버스 디코더를 사용해 디코딩할 수 있는 데이터의 종류에는 어떤 것이 있나요?
CAN 버스 디코더는 엔진 속도, 스로틀 개도, 차량 속도, 냉각수 온도, 연료 잔량 등 CAN 버스를 통해 전송되는 폭넓은 범위의 데이터를 추출할 수 있습니다. 디코딩이 가능한 구체적인 데이터는 차량의 제조업체 및 모델, 사용되는 CAN 버스 디코더의 유형에 따라 달라집니다.
CAN 버스 디코더는 아무 차량에나 사용할 수 있나요?
CAN 버스 디코더는 컨트롤러 영역 네트워크(CAN) 버스를 사용하는 대부분의 최신 차량에 사용할 수 있습니다. 하지만 차량의 제조업체 및 모델, 사용되는 CAN 버스 디코더의 유형에 따라 호환성이 달라질 수 있습니다. CAN 버스 디코더를 구입하기 전에 제조업체의 사양을 확인하는 것이 가장 좋습니다.
다른 종류의 CAN 버스 디코더도 있나요?
네, 간단한 휴대용 장치부터 고급 소프트웨어 기반 시스템에 이르기까지 시중에서 다양한 종류의 CAN 버스 디코더를 구입할 수 있습니다. 가장 적합한 디코더 유형은 고객의 요구 사항과 CAN 버스에서 추출하고자 하는 데이터의 복잡도에 따라 달라집니다.
CAN 버스 디코더가 차량 성능을 개선하는 데 도움이 될 수 있나요?
네, CAN 버스 디코더는 차량의 성능 데이터를 모니터링하고 분석하는 데 사용될 수 있으며, 이는 개선해야 할 부분을 식별하고 차량의 성능을 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 연료량과 점화 타이밍을 조정하거나, 차량에 저항을 유발하고 연료 소모를 증가시키는 부분을 식별함으로써 엔진의 성능을 미세 조정하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
CAN 버스 디코딩은 어떻게 설정하나요?
원하는 CAN 버스 디코딩 도구를 설치하는 방법은 간단합니다. 이 링크를 방문하여 Tektronix 오실로스코프를 예제로 사용하여 CAN 버스 디코더를 설정하는 방법에 대한 단계와 동영상을 확인하세요.