深入挖掘汽车电子通信领域的核心技术：以太网深度分析、车载协议精确解码与CAN位时序测试艺术展示

提及汽车电子行业内的通信挑战，人们自然会想到如CAN、LIN、CANFD以及车载以太网等众多协议。然而，当工程师面对这些复杂的通信问题时，他们是否拥有相应协议的分析插件就显得至关重要。这些插件如何协助工程师解决问题？本文将从示波器在以太网分析、车载总线协议解码以及CAN位时间测试方面的应用进行详细探讨。

一、以太网分析

目前，车载以太网络最为关键的是域管理。在此之外，还有激光雷达等高带宽需求设备，以及成本降低这一不可忽视的考量。

图1展示了一个典型的汽车网络架构。正如对待传统总线（例如CAN），亦需通过多种测试来确保数据传输稳定性。这包括眼图测试、发送抖动检测、二阶失真测量和占空比失真评估等项目。通过这系列测试，可以初步判断以太网络性能是否良好。

为了满足整体测试需求，包括常规电压电流信号检测，以及对像CAN和LIN这样的总线系统进行检验，并结合以上提到的以太网测试功能，ZLG致远电子提供了ZDS4054Plus示波器，该产品最新固件支持百兆级别（100Base-TX）的分析能力。

连接过程需要以下配备：1个ZTF100B转接板、一根SMA转BNC线两条，一根用于连接示波器到网络端口的一条平行或交叉式物理层链路、一根用于连接被测设备端口的一条同样类型链路。此外，还需使用黑色物理层链路将示波器背部的一个RJ-45接口与被测设备上的另一端相连，如图2所示。

二、中低速率现场通讯协议解析

除了上述功能,ZDS4054Plus还具备针对诸如CARbus, FlexRay, SENT, LIN, CAN FD等中低速率现场通讯标准实现无缝兼容性，它们是现代自动驾驶技术中的重要组成部分。

三、CAN位时间精确测量

为何要关注差分信号位时间？

汽车设计规范对于每个节点间差分信号保持一致性的要求极其严格，因为不同节点间不一致可能导致错误帧产生，从而影响整个系统通信效率。

如何进行差分信号位时间测量？

《GMW14241JUNE2012》规定了具体步骤：

选择合适条件触发显示波形；

计算20-30个连续隐藏-明显边沿变化点并平均得到单个位长；

至少重复100次确定最大最小值。

传统方式难点：

工程师需要数2000个独立波形并手工记录，以便后续计算出准确结果，这是一项耗时且易错的手工工作任务。

ZLG致远电子解决方案：

利用新的软件版本可以直接统计100帧数据，无需人工计数，同时可设定预先输入符合特定厂商验收标准的大于下限、小于上限范围，如果结果在这个范围内则判为“pass”，否则判为“fail”。如图13所示。

所有操作完成后，可导出完整报告文件供参考，如图14所示，这些报告格式既方便用户查看，也容易存储和分享信息。