为什么汽车电子行业的工程师偏爱这款示波器?

杏彩说,你挑选的车,让他人看到你的姿态,你的阅历,乃至你的未来。关于轿车电子职业的工程师来说,挑选一款称手的示波器也是如此。今日来聊如何用示波器尽可能地“侵入”轿车内部?

现在,轿车现已成为人类日子中最首要的交通东西。看着大街上拥堵的轿车,各大厂商各显其招。将当下最抢手的物联网使用于轿车上,也就是“车联网”。例如国内互联网巨子阿里巴巴联手上汽,将其万物互联的概念覆盖到轿车范畴。

就现在来说,大多厂商的“车联网”仅是根据传统的OBD接口作为获取车载状态的接入点。并不能获取轿车的一切通讯数据。那么轿车电子职业真实的测验需求是什么,或者说咱们经过什么去真实的“侵入”轿车内部?

 

一、从车用总线说起

在轿车的通讯进程中,咱们最了解的应该是CAN总线。除了CAN总线外,还有以下几种。接下来,咱们一一来看。

1. CAN(Controller AreaNetwork):CAN 操控器局域网络,现已成为一种国际标准,其芯片类型到达上百种。具有高可靠性和杰出的错误检测才能,所以在轿车和嵌入式范畴使用广泛。

CAN的协议结构中物理层、数据链路层现已由硬件完成,现在都现已标准化,有现成的部件(CAN操控器和收发器)挑选。因此在单片机上加上CAN操控器、收发器,软件完成相应的驱动程序就根本完成了CAN的通讯功用。

2.LIN(Local Interconnect Network )总线:其易于实施、本钱低、可使用在对实时性要求不高的场合。例如车灯、车门、座椅和雨刷之类的操控是其使用范畴,它作为CAN网络的有用补偿,最大的优势在于本钱低。首先首要是因为它采纳UART的数据格局,所以无需独立的操控器,在UART上以软件完成即可。LIN总线在轿车上的运用如图1所示。

 

为什么轿车电子职业的工程师偏心这款示波器?

 

图1 LIN总线在轿车上的运用

 

3. FlexRay:是一种较新式的通讯通讯协议,传播速度比CAN和LIN更快,可靠性也更高,但其本钱也更贵。FlexRay的缺点:其电气特性导致网络长度会受到约束。FlexRay的实际产品只需使用在宝马、奥迪、奔跑上。2009底,FlexRay的联盟闭幕。协议使用的广泛性远不如前两者。

4. CAN FD(CAN with Flexible Data rate): 在轿车范畴,随着人们对数据传输带宽要求的添加,传统的CAN总线由于带宽的约束难以满意这种添加的需求。此外为了缩小CAN网络(max. 1MBit/s)与FlexRay(max.10MBit/s)网络的带宽距离,BOSCH公司推出了CAN FD 。

CAN FD承继了CAN总线的首要特性,一起CAN FD总线弥补了CAN总线带宽和数据场长度的限制,CAN FD总线与CAN总线的差异首要在可变速率和新的数据场长度两方面。其数据帧帧格局如图2所示.。

 

为什么轿车电子职业的工程师偏心这款示波器?

 

图2 CAN FD数据帧帧格局

 

5.SENT(Single Edge Nibble Transmission):一种点对点的、单向传输的计划,被用来在轿车中的传感器和电子操控单元(ECU)之间传输高清传感器数据。

SENT(SAE J2716) 为轿车传感器新式接口标准,较模拟输出和PWM 输出比较,具有很好的EMC特性,节约线束,节约插针结头的低本钱计划,并且能传输毛病代码从而使传感器体系具有很强的毛病诊断才能。SENT 将在部分体系中广泛取代CAN和LIN。

关于以上通讯协议,咱们常用的测验东西为示波器,那么要做到精确测验,需要一款怎样的示波器?
 

二、轿车电子职业对示波器参数和功用的要求

1)协议解码:兼容一切干流车载通讯协议,CAN、LIN、FlexRay、SENT、CANFD;

2)大存储深度:不是简略的对一帧波形解码,而是能够完整的监控整个通讯的进程;

3)参数丈量:需支撑波特率、总线负载率等多种参数的丈量。

 

三、为什么要选了ZDS4054Plus?

 

1)免费标配30余种协议解码:包含轿车电子职业常用的CAN、LIN、FlexRay、SENT、CANFD。与业界其他示波器需要付费选配,且遍及只支撑一帧波形解码比较, ZDS4054Plus可支撑根据512M存储深度的70s CAN波形解码,其大存储能够保证监控整个通讯进程,如图3、图4所示。

 

为什么轿车电子职业的工程师偏心这款示波器?

 

图3 免费标配30余种协议解码

 

为什么轿车电子职业的工程师偏心这款示波器?

 

图4 70s CAN波形解码

2)支撑双ZOOM形式:双ZOOM这个功用,只需用了一次,绝对不会忘掉。能够为两个窗口别离设置不同缩放系数,所以能够一起显现两个不一起间轴规模的缩放波形。合作触屏和大旋钮的便捷操作,能够轻松对各个窗口的波形进行操控。一起根据双ZOOM定位到问题帧,去调查问题帧的上升下降沿。如图5所示。

 

为什么轿车电子职业的工程师偏心这款示波器?

 

图5 双ZOOM形式

 

3)具有全存储深度、全协议解码的事情表:能够将512M存储深度下的波形悉数进行解码,并且在事情表中显现。事情表能够调查到详细某帧波形的时刻、帧类型、IDField、数据等信息,大大方便了咱们关于波形的剖析。如图6所示为LIN协议的解码。

 

为什么轿车电子职业的工程师偏心这款示波器?

 

图6 LIN协议的解码

4)支撑CAN总线波特率、负载率丈量:ZDS4054 plus支撑51种参数丈量,24种同屏显现,如图7所示。仅有直接支撑CAN总线波特率、负载率直接丈量,一切丈量都是经过FPGA全硬件加速,即便512M波形数据丈量不到1s即可。如图8所示为CAN总线波特率、平均与瞬时负载率丈量。

 

为什么轿车电子职业的工程师偏心这款示波器?

 

图7 24种参数同屏显现

 

为什么轿车电子职业的工程师偏心这款示波器?

 

图8 CAN总线波特率、负载率丈量

5)支撑频率/上升沿斜率丈量:丈量波形上升下降沿斜率,正负脉宽等,如图9所示。

 

为什么轿车电子职业的工程师偏心这款示波器?

 

图9 波形上升斜率的丈量

 

除以上功用外,你可能还需要以下功用:

lFIR硬件实时滤波:每个通道内置50Hz到200MHz规模的滤波器,适用于过滤掉无用信号、调查特定带宽的场合;

 

为什么轿车电子职业的工程师偏心这款示波器?

 

l4M的FFT功用:采样率为4GSa/s,在1G采样率下频率分辨率可精确到250Hz,精确剖析电路中的搅扰噪声来历;

l波形归纳剖析软件:经过以太网将512M的波形大数据导出到上位机进行进一步的离线剖析。