在CAN總線系統(tǒng)的設(shè)計中，物理層的延遲主要來源于收發(fā)器，它影響到系統(tǒng)的性能以及系統(tǒng)響應(yīng)能力，過大的延遲會導致系統(tǒng)無法應(yīng)用較高的波特率、總線位錯誤頻發(fā)、通信時序異常等，通過在線測量和評估CAN收發(fā)器的延遲時間，能在設(shè)計初期驗證系統(tǒng)的延遲參數(shù)是否滿足預(yù)期，也能用于驗證產(chǎn)品是否合符標準要求，確保設(shè)備物理層特性的一致性。

測量原理

ZPS-CANFD的收發(fā)器時序特性測量功能，主要是對CAN收發(fā)器的TX到CAN差分，CAN差分到RX通信回路相關(guān)延遲時間進行測量，包含的測量項目有：tLOOP、tBit(Bus)、tBit(RXD)、ΔtRec、tPHL_Tx、tPLH_Tx、tPLH_Rx、tPHL_Rx。其每個測量項目的定義，如表 1所列：

表1 測量項目介紹

根據(jù)ISO11898-2-2016標準要求，以上測量項目的測量方法，如圖 1所示：即根據(jù)標準要求，需要在一幀報文數(shù)據(jù)中找到前面有5個連續(xù)顯性位的隱性位作為測量位置，然后再根據(jù)測量閾值進行相關(guān)測量項目的測量。

圖1 ISO11898標準中收發(fā)器時序特性項目測量方法

實測步驟

ZPS-CANFD集成了收發(fā)器時序特性測量功能，能對外部DUT的CAN收發(fā)器進行相關(guān)的測試，也能用于ZPS內(nèi)部集成收發(fā)器參數(shù)進行自測和評估。本章節(jié)中的實測步驟，以外部收發(fā)器時序特性測量為例，進行相關(guān)的介紹。第一步，按照圖 2連接方式，將DUT的TXD、RXD、CAN信號分別和ZPS-CANFD的高速模擬通道DSO1、DSO2、CAN1 OUT連接；

圖2 外部收發(fā)器時序特性測量框圖

注：1、連線盡可能短，一般不超過35cm，這樣能降低容性負載對測量結(jié)果的影響。2、盡可能使用雙絞線或者屏蔽信號線，能提升信號質(zhì)量減少擾動。第二步，打開ZView軟件，點開【CAN1】通道參數(shù)設(shè)置界面，設(shè)置波特率、終端電阻及工作模式等。注意，本測試必須將采樣比設(shè)置到最大值才能保證測量結(jié)果精度；

圖3 CAN參數(shù)設(shè)置

第三步，開啟“CAN1”通道；

圖4 CAN1通道開啟

第四步，點擊【分析】菜單，打開【收發(fā)器時序特性測量】功能，然后先進行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。例如對DUT的收發(fā)器進行時序特性測量時，需要將收發(fā)器選擇為“外部收發(fā)器”，同時TX、RX的上升/下降閾值需根據(jù)DUT收發(fā)器手冊要求設(shè)置，以確保測量結(jié)果的準確性；

圖5 外部收發(fā)器時序特性分析參數(shù)設(shè)置

第五步，點擊“下一步”，然后再點擊“開始”按鈕，即可測量出所有測量項目的結(jié)果，如圖 6所示。

結(jié)果是否符合預(yù)期，可對比對應(yīng)的收發(fā)器手冊中相關(guān)參數(shù)的標定范圍。

圖6 結(jié)果展示

總結(jié)

ZPS-CANFD是適用于CANFD、CAN、LIN總線的測量測試儀器，支持總線數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，高層協(xié)議解析及診斷，能對CANFD、CAN總線物理層電氣信號實時采集和記錄，并附帶有高速模擬通道、通用數(shù)字IO及模擬IO，通過提供的硬件接口及軟件功能，用戶能夠便捷地構(gòu)建總線信號測量與分析、節(jié)點功能仿真及測試、網(wǎng)絡(luò)可靠性診斷及評估等。