CAN總線廣泛應(yīng)用于汽車電子、現(xiàn)代工業(yè)及軍工航空等安全要求較高的領(lǐng)域，優(yōu)質(zhì)的CAN信號是各節(jié)點穩(wěn)定通信的基礎(chǔ)，那么，如何判斷總線信號質(zhì)量的優(yōu)劣呢？我們可以對信號做一次質(zhì)量評估。

為什么要評估檢查CAN信號的質(zhì)量？

信號質(zhì)量較差的CAN信號，可能會導致發(fā)送或接收節(jié)點無法正確識別信號電平，使通信受到影響。信號質(zhì)量評估是分析CAN通信信號質(zhì)量的一種有效手段，對單節(jié)點進行信號質(zhì)量評估，能直觀反映節(jié)點信號電平質(zhì)量的好壞；對CAN網(wǎng)絡(luò)進行信號質(zhì)量評估，能直觀地比較各節(jié)點信號質(zhì)量情況，便于問題的分析和定位。

CAN信號質(zhì)量評估的相關(guān)概念

CAN節(jié)點是通過差分信號進行通信的，因此，信號質(zhì)量的評估對象為CAN差分信號的波形。信號質(zhì)量評估即對差分信號波形的幅值、斜率及擾動等元素按照一定的規(guī)則進行綜合評估，得到的質(zhì)量評估結(jié)果，以百分比的形式呈現(xiàn)。信號質(zhì)量評估參數(shù)圖如圖1所示：

圖1 信號質(zhì)量評估參數(shù)圖

1、無干擾電壓范圍

無干擾電壓范圍是指待評估差分波形段中顯性位電平的最小值和隱性位電平的最大值之間的差值。

2、峰峰值

峰峰值是指波形中最大值和最小值的差值。

3、斜率

斜率即信號邊沿時間，是波形中信號電平變換時所經(jīng)歷的時間，包括上升沿和下降沿。

信號質(zhì)量評估方法

1、斜率評估

全面評估CAN總線電平的信號質(zhì)量，邊沿時間的評估是不可或缺的，過于平緩的邊沿會導致接收節(jié)點采樣錯誤。如圖2所示的波形，邊沿明顯過于平緩。

圖2 信號邊沿過于平緩現(xiàn)象

斜率評估計算公式如下：

由計算公式可知，當邊沿過于平緩，即邊沿時間占位時間的比例越大時，則評分越低；當邊沿時間達到位時間的50%時，評分為0%，這時位信號已經(jīng)嚴重畸變，影響節(jié)點對位電平的識別。

2、幅值評估

信號質(zhì)量的好壞與信號的幅值（幅值是指頂部值與底部值之間的差值）密切相關(guān)，幅值對應(yīng)的頂部值和底部值需在ISO 11898-2定義的范圍之內(nèi)，否則可能導致無法正常通信。

圖3 ISO11898-2 顯性差分電平參考范圍

圖4 ISO11898-2 隱性差分電平參考范圍

幅值異常，會使CAN通信的容錯性降低，如圖5所示，幅值對應(yīng)的頂部值只有1.2V左右，低于ISO 11898-2定義的最小值。

圖5 CAN差分信號幅值過低

幅值評估公式如下：

無干擾電壓范圍

幅值評分

由計算公式可知，幅值的評估與無干擾電壓范圍密切相關(guān)，當無干擾電壓范圍為1V時，評分最小，為0%；而2.2V為無干擾電壓范圍的最優(yōu)值，對應(yīng)評分為100%。

3、擾動評估