示波器CAN总线数据解码方法

时间:2023-03-08来源:佚名

采用示波器侦测串口总线的通信是比较常用的一种解码技术。以Pico示波器为例,Pico示波器具有串行解码的功能,能够对CAN、FlexRay、 I2C、I2S、SPI、LIN或UART等串行总线进行解码。Pico示波器比较适合做串行解码,因为它们的深度存储器可以让软件采集较长时间、不间断的数据,尤其是6000系列能够在几秒内采集数千个数据帧存入到512M的样本存储器。下面将介绍如何用一个款Pico示波器进行CAN总线数据解码。

一、CAN总线解码概述

1、 CAN总线概念

数据通信时,物理线路上传输的信号是由一系列高低电平组成的,这些高低电平携带了我们所需要的信息,在数据接收端,我们需要将这些物理电平按照原始的编码规则进行解析,从而得到实际的物理信号。

CAN(控制器区域网络)总线是一种在汽车和工业机械中使用的串行协议,允许微控制器相互通讯。该标准最初由 Robert Bosch GmbH 于 1983 年制定。它使用双绞线上传输差分信号,分别为CAN高(CAN H )和CAN低(CAN L),当线路受到共模干扰之后,信号差值不变,信号依然能够正确被解析。

2 CAN总线上传输的电平特点

CAN 总线上发布了ISO11898和ISO11519两个通信标准,分别对应高速CAN和容错CAN。此两个标准差分电平的特性不同。本文主要介绍如何用Pico示波器进行ISO11898标准的CAN总线解码。

示波器CAN总线数据解码方法

CAN高电平大概为3.5V左右,CAN低电平大概为1.5V左右,CAN差分电平大概在2V左右。一般情况下,我们可以从三种CAN总线波形上进行解码:

1)从CAN-H总线上传输的电平,阈值设置为3V左右即可

2)从CAN-L总线上传输的电平,阈值设置为1.6V左右即可

3)从差分波形(CANH-CANL)上进行解码,阈值设置为1.5左右即可。从差分波形上解码更加准确,因为差分波形滤除了线路上的共模干扰信号。

但是很遗憾,目前PicoScope6软件的串行解码功能只能从CANH或CANL波形上进行解码,暂时还无法实现从差分波形上进行解码。

二、PicoScope6 串行解码功能

示波器CAN总线数据解码方法

三、解码设置

Pico的任何一台示波器都具有串行解码的功能,不同系列的区别在于示波器硬件参数高时,采集到的波形更加平滑,噪声小。在进行解码时,我们可以只从CAN高波形上进行解码,或只从CAN低波形上进行解码,或者同时对CANH和CANL波形进行解码。

3.1 仅从CAN低波形上进行解码设置

1将CAN网络中的CANL端接入到示波器A通道(示波器通道任意选择)探头的正极,CAN网络的GND连接探头的负极。

2 点击PicoScope6工具菜单,选择串行解码功能。弹出串行解码设置窗口。

示波器CAN总线数据解码方法

1)设置A通道协议:CAN Low

2)设置CAN低判断阈值,如1.6V。该阈值用于判断CAN-L电平是“0”或“1”.

3)设置总线波特率,即目前测试网络的波特率,例如500K波特。

4)设置显示模式,选择“在视图中”或“在窗口中”查看CAN数据。

In View: 在视图中,在波形显示窗口查看解码之后的CAN数据。

In Window: 在窗口中,在表格中查看解码之后的CAN数据。

2、仅从CAN高波形上进行解码设置

1)将CAN网络中的CANH端接入到示波器A通道(示波器通道任意选择)探头的正极,CAN网络的GND连接探头的负极。

2 )点击PicoScope6工具菜单,选择串行解码功能。弹出串行解码设置窗口。

示波器CAN总线数据解码方法

设置步骤如下:

1)设置A通道协议:CAN High

2)设置CAN低判断阈值,如3V。该阈值用于判断CAN-L电平是“0”或“1”.

3)设置总线波特率,即目前测试网络的波特率,例如500K波特。

4)设置显示模式,选择“在视图中”或“在窗口中”查看CAN数据。

In View: 在视图中,在波形显示窗口查看解码之后的CAN数据。

In Window: 在窗口中,在表格中查看解码之后的CAN数据。

3、从CAN高波形和CAN低波形上同时解码

1)将CAN网络中的CANH端接入到示波器A通道(示波器通道任意选择)探头的正极,CAN网络的GND连接探头的负极。

2)将CAN网络中的CANH端接入到示波器B通道(示波器通道任意选择)探头的正极,CAN网络的GND连接探头的负极。

注意:CANH和CANL使用的测试通道可以自由选择。只是在进行解码设置时,对应正确即可。

3 )点击PicoScope6工具菜单,选择串行解码功能。弹出串行解码设置窗口。

在一个窗口分别设置CANH和CANL的解码设置,具体参考3.1和3.2章节的设置。如下图所示:

示波器CAN总线数据解码方法

四、使用注意事项

Pico示波器进行串行解码有一个技术难点:Pico示波器的解码以完整的一个CAN数据帧为单位,即只有采集到完整的一帧CAN报文,才能将该数据帧完整的解析出来。

1) 采集CANH和CANL波形时,注意时基的设置。即保证每一个波形页面至少能够采集到一个完整的数据帧,此时才能够解析出CAN报文。对于CAN总线来说,时基设置在1ms/div或者大于1ms/div即可。

2) 注意采样率的设置,要保证采集到的波形不失真。例如CAN总线的波特率为500Kbps,那么采样率只有大于1MS/s,才能够采集到正确的波形(满足乃奎斯特定律)。

3 )示波器的波形(一个显示页面)与波形之前是不连续的,总是或多或少一些间隙。所以当在进行CAN总线解码时,波形页面的边缘会有一些无法被解析的数据帧,主要原因是波形页面边缘将一个完成的数据帧截断了,以至于无法得到争取的解析。如下图所示:

示波器CAN总线数据解码方法

    相关阅读

    怎样提高维修电工的排除故障的技能,快速提升职业技能?

    确保一个地区生活与生产用电的安全是维修电工的主要职责,维修电工通过全面检测电力系统,及时的将故障解决掉,并且可以凭借自身的技能以及以往的工作经验在最短的时间内将故...
    2023-06-11

    三种稳压器的优缺点

    有关稳压器的知识,稳压器有多种类型,这里介绍三种,分别为自动稳压器、净化电源交流稳压器和参数稳压器,以下介绍了这三种稳压器的原理及优缺点,有需要的朋友参考下。 一、...
    2022-12-06
    三种稳压器的优缺点

    漆包铝线更换漆包铜线的换算公式

    有关漆包铝线更换漆包铜线的换算公式,漆包铝线改为漆包铜线,铜线直径与铝线直径,铝的电阻率,铜的电阻率在计算公式中的体现,以及铝线电机换铜线的注意事项。 漆包铝线改漆...
    2022-12-08
    漆包铝线更换漆包铜线的换算公式

    变压器绝缘老化与绝缘油劣化的常见原因

    有关变压器 的常见故障问题,一是变压器绝缘老化,二是变压器绝缘油劣化,三是变压器出现过电压的问题,不同的变压器故障问题,其发生原因各不相同,下面具体来了解下。 一、...
    2022-12-09
    变压器绝缘老化与绝缘油劣化的常见原因

    压力的定义

    压力是工业生产过程中重要的工艺参数之一,正确地测量和控制压力是保证工业生产过程良好地运行,达到高产、优质、低耗及安全生产的重要环节。 压力是垂直地作用在单位面积上的...
    2023-03-11

    热销商品

    加厚abs安全帽电工建筑工地程施工领导监理透气防砸头盔可印字V型

    这款加厚ABS安全帽专为电工、建筑工地施工人员、领导及监理设计,采用高强度ABS工程塑料,抗冲击、防砸性能优异,有效保障头部安全。帽体加厚设计,增强耐用性与防护等级...
    5.8

    水口钳高硬度模型剪钳电子钳工业级口水剪斜嘴钳偏口斜口专用钳子

    水口钳高硬度模型剪钳是一款工业级精密工具,专为电子、模型制作及精细作业设计。采用优质高碳钢材质,经热处理工艺打造,具备卓越的硬度和耐磨性,可轻松剪切金属引脚、...
    4.8

    170电子剪钳II 如意斜口钳 工业斜嘴钳水口钳 模型剪塑胶钳尖嘴钳

    170电子剪钳II如意斜口钳是一款专业级精密工具,集工业斜嘴钳、水口钳、模型剪、塑胶钳与尖嘴钳功能于一体,适用于电子维修、模型制作、手工艺及精密作业。其采用优...
    4.5

    安全帽国标工地加厚施工领导透气安全头盔建筑工程监理免费印字

    本款安全帽严格遵循国家GB 2811-2019标准,专为建筑工程、工地施工及监理人员设计。采用高强度ABS工程塑料,加厚壳体有效抗冲击,保障头部安全。帽体轻盈透气,内置可调...
    10

    包邮三角型简易螺丝刀三角十字螺丝刀螺丝批改锥起子五金工具5mm

    这款5mm三角型简易螺丝刀,专为拧紧或拆卸三角形螺丝设计,适用于电子维修、家电维护及精密仪器装配等场景。采用优质合金钢材质,刀头硬度高、耐磨损,确保长久使用不变...
    3.64

    网站栏目