如何用Pico示波器进行CAN总线解码分析.doc

如何用Pico示波器进行CAN总线解码分析 发布时间：2014-02-11 16:09　　　类型：专业论文　　　88人浏览 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。 1关于CAN总线解码 1.1 什么是CAN总线？ 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。 1.2 ?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。 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。 2 PicoScope6 串行解码功能 ? 3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。 ? 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。 3.2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。 ? 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。 3.3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