CAN总线技能有助于处理现代轿车中巨大的电子操控设备之间的通讯，不只削减网络站点的数量和导线的用量，下降轿车总质量，轿车的安装工序也更为简化，并且增强了网络信息传输的可靠性。网络技能的引进也给网络节点在通讯安全安稳方面带来了一些问题。比方，网络上的节点忽然掉线，其他需求与之通讯的节点并未预知这种状况，它们会毫无意义地等候掉线节点的应对或数据传输，形成资源糟蹋，乃至有或许发生其他严峻问题，并且，节点自身也要有监测自身是否在线的才能。为了在任何2个CAN仪器之间树立兼容性，并能在通讯进程中进行数据传输和解析，CAN总线被细分为以下不同的层次：物理层（Physical Layer）、数据链路层（Data Link Layer）、交互层（Interaction Layer）。依据在不同层次下的特性，对轿车CAN总线网络结构进行测验研讨及剖析。
1 CAN总线物理层
CAN总线物理层是依据IS011898-2国际规范要求，对CAN总线的底层协议进行界说，依据CAN总线物理层的规则，规划CAN总线的节点结构，如图1所示。
在CAN总线节点中，CAN收发器应该契合IS011898-2规范，总线通讯的最高速率为1 Mbps，能够抗环境瞬间搅扰，具有维护总线的才能，并且能对CAN总线信号的斜率进行批改和操控，下降射频搅扰RFI，内部具有热维护以及电源和搭铁短路维护电路，低电流状况下进入待机形式，未上电的节点对总线不会形成影响。CAN收发器作业原理如图2所示。
对被测单元或许网络配接测验设备，树立测验体系和操作界面，对全体网络进行测验和剖析。如图3所示。
1.1 CAN总线物理电平测验
CAN总线信号是以物理电平为载体传输的，信号运用差分电压传送，两条信号线被称为CAN一和CAN -L，物理电平直接决议了CAN总线信号能否正常传输，如表1、图4所示。
CAN总线物理电平经过物理值和逻辑值两种办法表现，经过运用CANscope对CAN总线的物理波形进行收集和剖析，将设备接入到CAN总线网络中，将总线报文进行挑选和评价。表2为高速CAN总线显性和隐性电压测验评价的目标。表3为低速CAN总线显性和隐性电压测验评价的目标。
1.2 CAN总线电平沿信号测验
CAN总线物理电平的信号沿斜率保证CAN物理层在电压载体上的正常传输，尽管一般收发器都具有斜率批改和操控功用，但关于信号沿的丈量依然需求准确要求。信号沿太陡会使电平信号改变的时刻太短，会引起电压冲击，导致EMC问题；信号沿太缓会使信号改变辨识度下降，严峻时会发生过错帧，导致CAN总线通讯问题，如图5所示，丈量CAN总线信号沿波形，上升沿的上升时刻为160 ns，下降沿的下降时刻是240 ns。
1.3 CAN总线终端电阻测验
终端电阻是为了消除在通讯电缆中的信号反射，在通讯进程中，有两种原因导致信号反射：阻抗不接连和阻抗不匹配。阻抗不接连，信号在传输线结尾忽然遇到电缆阻抗很小乃至没有，信号在这个当地就会引起反射。消除这种反射的办法，就必须在电缆的结尾跨接一个与电缆的特性阻抗相同巨细的终端电阻，使电缆的阻抗接连。因为信号在电缆上的传输是双向的，因而，在通讯电缆的另一端可跨接一个相同巨细的终端电阻。引起信号反射的别的一个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，首要表现在通讯线路处在闲暇办法时，整个网络数据紊乱。为了进步网络节点的拓扑才能，CAN总线两头需求接有120Ω的按捺反射的终端电阻，它对匹配总线阻抗起着非常重要的效果，假如疏忽此电阻，会使数字通讯的抗搅扰性和可靠性大大下降，乃至无法通讯，关于终端电阻的丈量，需求在CAN总线网络上的各个ECU以及整个网络上进行。如图6所示。
为了对CAN总线网络体系进行全面测验，对CAN总线网络进行毛病注入和毛病搅扰，模仿CAN总线网络中所能够呈现的毛病状况，详细毛病状况如图7所示。
在树立的测验体系中，上述的毛病注入首要是用于CAN总线网络的毛病模仿，最大程度地模仿实在的网络毛病。导致实践毛病的原因或许有许多，需求经过模仿毛病并进行测验和剖析，堆集毛病现象和表现状况。在CAN总线物理层的测验进程时，如图8所示，现象为电压幅值过小，CAN总线上的波形毛病状况与正常状况的比照，能够明晰地看出在CAN总线物理层的总线电平缓信号沿表现的特性，导致这种现象的要素或许是终端电阻的阻值偏小，不能匹配网络，或许是节点过多导致。形成上升、下降沿过慢现象的首要要素是CAN总线通讯间隔过长或许终端电阻阻值匹配过大形成。这些测验出来的毛病应该尽或许地在轿车研制的测验阶段处理，假如一旦在轿车出产线上呈现或许在售后呈现，关于这类毛病是很欠好处理的，并且这些测验也应该在研制阶段对轿车CAN总线网络上的各个ECU进行，对ECU在CAN总线通讯的软件、硬件进行评价。
如图9所示，现象为CAN总线上呈现正向反射和负向反射与正常状况的波形比照，能够从波形上看出在CAN总线物理层的总线电平缓信号沿方面的不同，导致这种现象的首要原因是终端电阻不匹配或许不接连，信号在传输的进程中遇到电阻阻值过小，在这些当地形成了正向和负向反射。
CAN总线技能有助于处理现代轿车中巨大的电子操控设备之间的通讯，不只削减网络站点的数量和导线的用量，下降轿车总质量，轿车的安装工序也更为简化，并且增强了网络信息传输的可靠性。网络技能的引进也给网络节点在通讯安全安稳方面带来了一些问题。比方，网络上的节点忽然掉线，其他需求与之通讯的节点并未预知这种状况，它们会毫无意义地等候掉线节点的应对或数据传输，形成资源糟蹋，乃至有或许发生其他严峻问题，并且，节点自身也要有监测自身是否在线的才能。为了在任何2个CAN仪器之间树立兼容性，并能在通讯进程中进行数据传输和解析，CAN总线被细分为以下不同的层次：物理层（Physical Layer）、数据链路层（Data Link Layer）、交互层（Interaction Layer）。依据在不同层次下的特性，对轿车CAN总线网络结构进行测验研讨及剖析。
1 CAN总线物理层
CAN总线物理层是依据IS011898-2国际规范要求，对CAN总线的底层协议进行界说，依据CAN总线物理层的规则，规划CAN总线的节点结构，如图1所示。
在CAN总线节点中，CAN收发器应该契合IS011898-2规范，总线通讯的最高速率为1 Mbps，能够抗环境瞬间搅扰，具有维护总线的才能，并且能对CAN总线信号的斜率进行批改和操控，下降射频搅扰RFI，内部具有热维护以及电源和搭铁短路维护电路，低电流状况下进入待机形式，未上电的节点对总线不会形成影响。CAN收发器作业原理如图2所示。
对被测单元或许网络配接测验设备，树立测验体系和操作界面，对全体网络进行测验和剖析。如图3所示。
1.1 CAN总线物理电平测验
CAN总线信号是以物理电平为载体传输的，信号运用差分电压传送，两条信号线被称为CAN一和CAN -L，物理电平直接决议了CAN总线信号能否正常传输，如表1、图4所示。
CAN总线物理电平经过物理值和逻辑值两种办法表现，经过运用CANscope对CAN总线的物理波形进行收集和剖析，将设备接入到CAN总线网络中，将总线报文进行挑选和评价。表2为高速CAN总线显性和隐性电压测验评价的目标。表3为低速CAN总线显性和隐性电压测验评价的目标。
1.2 CAN总线电平沿信号测验
CAN总线物理电平的信号沿斜率保证CAN物理层在电压载体上的正常传输，尽管一般收发器都具有斜率批改和操控功用，但关于信号沿的丈量依然需求准确要求。信号沿太陡会使电平信号改变的时刻太短，会引起电压冲击，导致EMC问题；信号沿太缓会使信号改变辨识度下降，严峻时会发生过错帧，导致CAN总线通讯问题，如图5所示，丈量CAN总线信号沿波形，上升沿的上升时刻为160 ns，下降沿的下降时刻是240 ns。
1.3 CAN总线终端电阻测验
终端电阻是为了消除在通讯电缆中的信号反射，在通讯进程中，有两种原因导致信号反射：阻抗不接连和阻抗不匹配。阻抗不接连，信号在传输线结尾忽然遇到电缆阻抗很小乃至没有，信号在这个当地就会引起反射。消除这种反射的办法，就必须在电缆的结尾跨接一个与电缆的特性阻抗相同巨细的终端电阻，使电缆的阻抗接连。因为信号在电缆上的传输是双向的，因而，在通讯电缆的另一端可跨接一个相同巨细的终端电阻。引起信号反射的别的一个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，首要表现在通讯线路处在闲暇办法时，整个网络数据紊乱。为了进步网络节点的拓扑才能，CAN总线两头需求接有120Ω的按捺反射的终端电阻，它对匹配总线阻抗起着非常重要的效果，假如疏忽此电阻，会使数字通讯的抗搅扰性和可靠性大大下降，乃至无法通讯，关于终端电阻的丈量，需求在CAN总线网络上的各个ECU以及整个网络上进行。如图6所示。
为了对CAN总线网络体系进行全面测验，对CAN总线网络进行毛病注入和毛病搅扰，模仿CAN总线网络中所能够呈现的毛病状况，详细毛病状况如图7所示。
在树立的测验体系中，上述的毛病注入首要是用于CAN总线网络的毛病模仿，最大程度地模仿实在的网络毛病。导致实践毛病的原因或许有许多，需求经过模仿毛病并进行测验和剖析，堆集毛病现象和表现状况。在CAN总线物理层的测验进程时，如图8所示，现象为电压幅值过小，CAN总线上的波形毛病状况与正常状况的比照，能够明晰地看出在CAN总线物理层的总线电平缓信号沿表现的特性，导致这种现象的要素或许是终端电阻的阻值偏小，不能匹配网络，或许是节点过多导致。形成上升、下降沿过慢现象的首要要素是CAN总线通讯间隔过长或许终端电阻阻值匹配过大形成。这些测验出来的毛病应该尽或许地在轿车研制的测验阶段处理，假如一旦在轿车出产线上呈现或许在售后呈现，关于这类毛病是很欠好处理的，并且这些测验也应该在研制阶段对轿车CAN总线网络上的各个ECU进行，对ECU在CAN总线通讯的软件、硬件进行评价。
如图9所示，现象为CAN总线上呈现正向反射和负向反射与正常状况的波形比照，能够从波形上看出在CAN总线物理层的总线电平缓信号沿方面的不同，导致这种现象的首要原因是终端电阻不匹配或许不接连，信号在传输的进程中遇到电阻阻值过小，在这些当地形成了正向和负向反射。
3 定论
关于CAN总线网络在不同层次下的特性，经过树立测验体系和测验界面，对各个层次进行体系全面的测验。在CAN总线网络中ECU较多，并且在轿车上一般会一起存在多个网络，网络结构比较复杂，每个网络中的ECU都会发送和接纳许多报文，并且各个网络之间要进行很多的数据传输和交流，因而CAN总线网络的测验和数据剖析显得尤为重要。经过上述对CAN总线网络的测验，能够对CAN总线硬件接口、网络线束、总线协议和数据交互进行专项测验和剖析，经过测验的数据和波形，来剖析CAN总线网络在物理层、数据链路层、交互层的通讯质量，进步轿车CAN总线网络的实时性和可靠性。
依据CAN总线协议的特色和底层原理，能够对轿车CAN总线网络上的毛病和反常进行深度测验，从中发现在CAN总线网络中的各个节点或许线束的搅扰。经过对测验成果的研讨和剖析，批改CAN总线网络中软件或许硬件的缺点，并提高整个CAN总线网络的通讯数据及信号质量。
