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如何设计最安全的CAN总线拓扑?

发布时间:2022-09-23 来源:ZLG致远电子 责任编辑:wenwei

【导读】CAN总线的应用越来越广泛,工程师在各种不同工况下,如何选择最合适的网络拓扑方式呢?本篇文章将介绍主流的几种总线拓扑方式,以及如何解决CAN总线故障。


常见的四种拓扑方式


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如果对于这四种常见的拓扑方式感兴趣,可以点击查看我们针对这四种拓扑方式的详细分析。


光缆组网拓扑方式


随着CAN总线的应用越来越广泛,原本的双绞线传输方式虽然可以减少干扰对通讯传输的影响,但在需要高可靠性的环境中,仍然不能完全满足。随着抗干扰的需求增加,光缆组网也随之普及。


1、光缆组网


光缆组网是指将CAN信号变成光信号,然后进行传输,可以屏蔽掉传输过程中的通讯干扰情况。


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2、光缆星形拓扑


 由于光纤收发器的点对点单向传输特性。无法像电信号传输那样采用“挂接”的方式。目前最成熟的就是星形拓扑。

 

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光缆星形拓扑特点


●    优点:光缆可以远传,并且不会被干扰和雷击;使用光纤HUB,维持CAN的各种特性,实时性强;

●    缺点:拓扑结构单一,施工不方便;如果光纤长度相差很大,容易导致较大的延时差。


3、光缆直线型拓扑


由于点对点特性,光缆直线型拓扑只能通过控制器级联来完成。


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光缆直线型拓扑特点


●    优点:光缆上逻辑为CAN信号,仍然可以实现仲裁,并且具备光纤抗干扰特点;每段自成拓扑,不受距离限制;

●    缺点:由于是存储转发,会产生延时。


CAN总线故障排查


在新一代智能网联车的浪潮下,随着车载ECU的与日倍增以及处理器运算能力和硬件的高速发展,连接ECU的网络需要更大的带宽,这一需求远超CAN等传统车载网络的容量极限。


因此,比较明确的趋势是向CAN FD过渡,CAN FD提供了64字节的数据吞吐量以及最高5Mbps的传输速率。另外,车载以太网技术似乎已经成为了本次浪潮中宠儿。由于车载以太网具有高带宽、低延迟、低成本的特性,在新一代整车架构中将替代CAN总线成为优选网络架构。


新一代汽车电子架构覆盖了车载以太网、CANFD以及LIN总线,因此,我们需要不同的测试方法,来完成汽车和车载网络的设计、验证、调试、排查以及维护。如果可以在PC端通过ZPS-CANFD汽车电子测试平台获取汽车的CANFD网络以及LIN总线的数据进行测试分析,将大大降低汽车整体架构测试的周期,提高工程师研发及测试的效率,排查整车故障。


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1、满足CAN FD、CAN、LIN多总线测试分析


ZPS-CANFD完美匹合汽车电子平台开发,专注于智能网联汽车CANFD、CAN、LIN总线的测量及测试,可高效完成总线多层次的对比分析,从物理层模拟信号、数字逻辑信号、数据链路层、协议层、应用层剖析对比展示。


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2、强大的软件眼图,清晰查找信号畸变


基于总线信号特征深度定制的软件眼图,可直接观测信号畸变程度,评估CANFD总线幅值情况,进一步判断总线传输是否符合标准和存在风险。

 

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3、支持信号质量分析,多维度评估节点信号特征


ZPS-CANFD总线分析仪从幅值、扰动和斜率等多维度参数进行CANFD总线信号质量分析评估,可直观查看总线信号质量情况,规避信号传输失败风险。


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4、总线故障模拟,快速定位故障


ZPS-CANFD总线分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提供总线电阻/电容负载/断短路/线缆错误连接的调整,模拟应用环境总线受负载变化及连接异常影响下的通信情况。


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5、鲁棒性测试


ZPS-CANFD分析仪支持CANFD帧数据按位干扰能力,能最大限度模拟总线扰动情况,提供控制器层面上的一致性测试能力。是验证节点鲁棒性的最佳方案!

 

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总结


目前ZLG致远电子首款CANFD总线分析测试产品已经正式发布,ZPS-CANFD作为第二代总线开发辅助工具,能够适用于CANFD、CAN、LIN总线的测量及测试仪器,可以为行业用户提供可靠的多总线测试分析平台。


来源:ZLG致远电子



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