信號(hào)在波形頂部值和底部值的抖動(dòng)直觀地反映了信號(hào)受到的干擾情況,即往往會(huì)使波形出現(xiàn)預(yù)沖和過沖現(xiàn)象。
圖6 信號(hào)預(yù)沖現(xiàn)象
圖7 信號(hào)過沖現(xiàn)象
信號(hào)擾動(dòng)按照如下公式進(jìn)行評(píng)估:

由計(jì)算公式可知,當(dāng)峰峰值與無干擾電壓范圍越接近時(shí),評(píng)分越高,此時(shí)表征信號(hào)波形的預(yù)沖、過沖較小,當(dāng)峰峰值和無干擾電壓范圍相等時(shí),評(píng)分為100%。
4、綜合質(zhì)量
由以上三部分得到信號(hào)質(zhì)量評(píng)估的綜合結(jié)果,計(jì)算公式如下:
注:1/3可看作三大信號(hào)質(zhì)量評(píng)估內(nèi)容的權(quán)重,它們一般使用相同的權(quán)值。
5、注意事項(xiàng)
信號(hào)質(zhì)量的評(píng)估應(yīng)以差分波形的波形段為單位,且波形段中應(yīng)包含上升沿、下降沿、頂部值以及底部值等波形元素;
根據(jù)CAN通信的原理,仲裁場(chǎng)和ACK場(chǎng)期間,多個(gè)節(jié)點(diǎn)可能同時(shí)進(jìn)行信號(hào)的傳輸,這兩個(gè)位場(chǎng)不宜參與信號(hào)質(zhì)量的評(píng)估,因?yàn)橛糜谠u(píng)估的波形應(yīng)該屬于同一個(gè)節(jié)點(diǎn),這樣才能保證評(píng)估結(jié)果表征的是同一個(gè)節(jié)點(diǎn);
僅對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀和擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀且有完整波形的報(bào)文進(jìn)行評(píng)估,評(píng)估的波形為差分波形。
信號(hào)質(zhì)量自動(dòng)化評(píng)估
以下是以ZLG致遠(yuǎn)電子的CAN總線分析儀進(jìn)行信號(hào)質(zhì)量評(píng)估的操作方法。
第一步,用CAN總線分析儀采集DUT一定數(shù)量的報(bào)文。
圖8 CAN報(bào)文采集
第二步,點(diǎn)擊報(bào)文菜單區(qū)的“信號(hào)質(zhì)量”圖標(biāo),設(shè)置好參數(shù)后點(diǎn)擊“開始評(píng)估”按鈕。等待分析完畢后得到結(jié)果,如圖9。
圖9 信號(hào)質(zhì)量評(píng)估結(jié)果
軟件對(duì)評(píng)估結(jié)果支持多種分類和顯示方式,便于分析定位問題,充分利用該功能可以迅速地定位問題節(jié)點(diǎn)。如圖10是采集兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信報(bào)文進(jìn)行信號(hào)質(zhì)量評(píng)估的結(jié)果,節(jié)點(diǎn)1的報(bào)文ID段最后一個(gè)字節(jié)均為0F4,節(jié)點(diǎn)2的報(bào)文ID段最后一個(gè)字節(jié)均為056。
圖10 多個(gè)節(jié)點(diǎn)的信號(hào)質(zhì)量比較
由信號(hào)質(zhì)量評(píng)估結(jié)果可以知道,節(jié)點(diǎn)2的信號(hào)質(zhì)量較差,需要采取一定的措施改善其信號(hào)的質(zhì)量,以保證通信的可靠性。
總結(jié)
CAN總線電平信號(hào)的質(zhì)量評(píng)估檢測(cè)有助于排查總線故障,定位故障節(jié)點(diǎn),從而改善及提升CAN總線系統(tǒng)通信的穩(wěn)定性。