汽车电子通信问题的探究：以太网分析、车载总线协议解码与CAN位时间测试的深度解析

在汽车电子行业中，通信问题是工程师们经常面临的问题。CAN、LIN、CANFD以及车载以太网等协议都是这一领域内非常重要的内容。而在调试这些通信问题时，示波器作为一个不可或缺的工具，其是否具有相关协议的分析插件，对于解决问题至关重要。本文将从示波器进行以太网分析、车载总线协议解码和CAN位时间测试三个方面入手，为大家提供一份全面的了解。

一、以太网分析

目前，车载以太网最为关键的是域网络。在此之外，还有激光雷达等需要高带宽和新的运算架构。此外，对成本降低也是一个重要考虑因素。图1展示了典型的汽车网络结构。

图1 汽车网络结构

为了确保以太网通信稳定性，就需要进行多种测试，如眼图测试、发送抖动测试、幅值特性测试、三态失真检测等。这些建立基础上，可以判断出以太网性能是否良好。ZLG致远电子推出的ZDS4054Plus支持100Base-TX（百兆）接口，并配备了最新固件，这使得其具备了更强大的功能。

连接过程中，我们需要转接板、一根SMA到BNC线、一条平行电缆用于连接示波器，以及另一条平行或交叉电缆用于连接被测设备，如图2所示。

图2 以太网分析连接方式

除了眼图测试，ZDS4054Plus还支持发送抖动检测、三态失真检测等功能，如同样使用完整测试模式进行操作。

二、常用协议解码

除了以上提到的功能,ZDS4054Plus还提供了对CAR传感器数据通讯（SENT）、FlexRay及其他各种标准化与非标准化传感器信号采集技术的一系列自动识别和配置能力，使得用户能够快速准确地获取所需数据。此外，它也包含了一套详尽而先进的人机界面系统，以提高工作效率并简化复杂任务处理过程。

三、高级功能

事件表：它可以记录并显示所有512MB存储空间中的波形，并且每个帧都可以单独查看其IDField信息。

参数测量：它包括51种参数测量选项，其中24种参数可以同时显示，而且所有测量都能通过FPGA硬件加速完成，即使是在512MB大规模数据下，只需几秒钟即可完成计算。

四,CAN位时间测量

为什么要关注位时间？

CAN节点必须保持差分信号上的相对较高的一致性，以保证正确帧传输，因为不一致可能导致错误帧产生，从而导致无法正常沟通。

如何实现位时间测量？

根据《GMW14241JUNE2012》要求，首先选择合适条件触发显示波形，然后持续20-30个隐显边沿来平均计算一个位；至少重复100次来确定最大最小值。如同单帧CAN位时间实验方法如图12所示：

传统方法难点：

工程师必须连续数20*100=2000个波形，在屏幕上找到左到右，从左到右数完后再开始第二组计数直至达到足够次数，再手工计算得到最小值和最大值，这是一个耗时且容易出错的手工操作过程。

ZLG致远电子解决方案：

如果你想统计100帧，你只需点击一下就能看到结果，同时还能设定预期范围，如果符合范围直接输出“pass”，否则输出“fail”。如同图片13所示：

测试报告导出：

测试结束后，可导出报表文件或者CSV格式文件供进一步使用和参考。在这里我们给出了部分导出的报表截屏图片14展示：

因此，无论是对于新手还是经验丰富的工程师来说，都应当充分利用这种现代化设备来提升自己的工作效率并准确无误地诊断任何潜在的问题。