图1 车辆内通讯量随年份变革表
如图1所示，随着车辆实现的功能逐渐增多，整车的网络也越来越繁芜，须要进行的通讯量也随着暴涨。为了面对数据传输量的暴增，未来新能源汽车将会逐步从现在有的CAN总线通讯逐步升级到CAN FD，来应对该变革。
故障常见征象
当CAN总线涌现故障或数据传输非常时，每每会涌现多种奇怪的故障征象，例如：
仪表板显示非常，一直跳变，与实际值；车辆无法正常启动，启动后无法熄灭；车辆某些电控系统功能失落灵；电机迁徙改变非常，动力供应变革巨大等。CAN总线故障定位CAN总线的故障问题绝大多数都是由于物理层传输涌现问题导致的，所以为了对CAN总线故障定位，就须要对CAN总线的报文进行剖析。
图2 CAN总线非常状态波形图
新能源汽车中常见的问题是滋扰问题。如图2所示是利用我司CAN总线剖析仪捕获到的某车辆通讯的波形，在进行CAN总线故障定位时，要根据波形情形来剖断非常滋扰的缘故原由。
可以看到在CAN_H和CAN_L上均有非常共模旗子暗记叠加，以是针对非常共模旗子暗记做FFT频谱剖析，帮助用户快速定位共模滋扰频率。
图3 FFT剖析结果
如图3所示为FFT剖析结果，可以看到滋扰紧张集中在1264KHz附近，证明在该CAN总线网络中有某个节点产生了这个频率的旗子暗记，串扰进了CAN总线网络中，导致总线通讯发生非常。
图4 CAN总线网络示例图
如图4所示为该CAN总线网络的示例图，针对每个节点进行测试后创造该共模滋扰频率与逆变器频率吻合，终极确定是由于逆变器旗子暗记串扰进入总线导致通讯非常。
滋扰打消方法
当我们确定了CAN总线的故障缘故原由往后，须要进行滋扰打消，那么下面将先容常用的抗滋扰办理方案。
1、增加隔离模块
滋扰不但影响旗子暗记，更严重的会导致板子去世机或者烧毁，以是接口和电源的隔离是抗滋扰的第一步。隔离的紧张目的是：避免地回流烧毁电路板和限定滋扰的幅度。如图5所示，未隔离时，两个节点的地电位不一致，导致有回流电流，产生共模旗子暗记，CAN的抗共模滋扰能力是-12~7V，超过这个差值则涌现缺点，如果共模差超过±36V，烧毁收发器或者电路板。增加CTM隔离模块后，就隔绝了地回流，限定了滋扰幅度，增加了总线抗滋扰性。
图5 差分抗滋扰示意图
2、增加双绞程度
CAN总线为了提高抗滋扰能力，采取CANH和CANL差分传输，达到效果便是碰着滋扰后，可以“同上同下”，末了CANH-CANL的差分值保持不变。如图6所示。
图6 差分抗滋扰示意图
CANH和CANL要紧密地绞在一起，常日双绞线只有33绞/米，而在强滋扰场合，双绞程度要到45-55绞/米才能达到较好的抗滋扰效果。
3、CAN线担保屏蔽效果与精确接地
带屏蔽层的CAN线，可以良好地抵御电场的滋扰，即是全体屏蔽层是一个等势体，避免CAN导线受到滋扰。如图7所示，为一个标准的屏蔽双绞线，CANH和CANL通过铝箔和无氧铜丝屏蔽网包裹，如图7所示。须要把稳的是和与接插件的连接，在连接部分许可有短于25mm的电缆不用双绞。较好的CAN屏蔽线带有2层屏蔽层，称为双层屏蔽线，个中内层的CAN_GND是与CAN收发器的地连接，外层的Shield是与外壳大地相连。
图7 屏蔽双绞线
4、利用CAN网桥
图8 CAN网桥抗滋扰示意图
通过图8可以看到，波形在经由CAN网桥之前，由于总线电容过大，低落沿变得非常缓，形成了镰刀状，这样就随意马虎导致位采样缺点。而经由CAN网桥后，报文波形经由整形后重新发出，可以看到波形整体情形良好，能够担保报文的正常收发。
测试办理方案
这是CAN总线的冰山模型，当前工程师只关注露出水面部分：发送是否正常和协议解析，但是底层还有很多影响的成分，如压力测试，总线延迟等。
图9 CAN总线冰山模型
为了担保CAN总线的通讯正常，在研发测试时就须要对其进行多种测试，以增加CAN总线的鲁棒性和同等性，担保通讯正常。
目前ZLG致远电子首款CANFD总线剖析测试产品已经正式发布，ZPS-CANFD作为第二代总线开拓赞助工具，能够适用于CANFD、CAN、LIN总线的丈量及测试仪器，可以为行业用户供应可靠的多总线测试剖析平台。
1、知足CAN FD、CAN、LIN多总线测试剖析
ZPS-CANFD完美匹合汽车电子平台开拓，专注于智能网联汽车CANFD、CAN、LIN总线的丈量及测试，可高效完成总线多层次的比拟剖析，从物理层仿照旗子暗记、数字逻辑旗子暗记、数据链路层、协议层、运用层阐发比拟展示。
2、强大的软件眼图，清晰查找旗子暗记畸变
基于总线旗子暗记特色深度定制的软件眼图，可直接不雅观测旗子暗记畸变程度，评估CANFD总线幅值情形，进一步判断总线传输是否符合标准和存在风险。
3、支持旗子暗记质量剖析，多维度评估节点旗子暗记特色
ZPS-CANFD总线剖析仪从幅值、扰动和斜率等多维度参数进行CANFD总线旗子暗记质量剖析评估，可直不雅观查看总线旗子暗记质量情形，规避旗子暗记传输失落败风险。
4、总线故障仿照，快速定位故障
ZPS-CANFD总线剖析仪支持一键设置设备连接，可实现波特率、采样点、终端电阻的实时调节，ZPS-CANFD供应总线电阻/电容负载/断短路/线缆缺点连接的调度，仿照运用环境总线受负载变革及连接非常影响下的通信情形。
5、鲁棒性测试
ZPS-CANFD剖析仪支持CANFD帧数据按位滋扰能力，能最大限度仿照总线扰动情形，供应掌握器层面上的同等性测试能力。是验证节点鲁棒性的最佳方案！
总结
随着汽车电子、轨道交通等行业的快速发展，CAN FD因其突出的实时性和可靠性被广泛运用。越来越多的用户须要对现场的CAN FD进行有效数据剖析，通过ZPS-CANFD总线剖析仪，可以实时有效剖析CAN FD数据，有助于事后进行故障剖析，继而办理CAN FD总线存在的问题，从而有效提升整车网络可靠性。
