CAN 匯流排疑難排解 | Tektronix

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。

瞭解如何達成以下事項：

進行已解碼之通訊協定的偵錯
對異常訊號進行疑難排解
以視覺方式呈現多個通道/感測器/驅動器

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。

資源

Conformance in vehicle networks

初階

確保新一代汽車車用網路的效能和相容性

debugging CAN LIN scope

應用摘要

利用示波器進行 CAN、LIN 和 FlexRay 車用匯流排偵錯

CAN bus video

Video

在 5 系列 MSO 上的 CAN 匯流排解碼和觸發

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。