CANScope总线分析仪宣传手册

VOL.003

全面解决CAN总线的各种疑难杂症

CANScope 总线分析仪

广州致远电子股份有限公司

广州致远电子股份有限公司成立于2001年，注册资金5000万元，国家级高新技术认证企业，广州天河软件园（国家级软件园）重点扶持企业。企业通过了ISO9000质量管理体系认证，为Intel.ECA全球合作伙伴与微软嵌入式系统金牌合作伙伴。研发中心占地面积17000平方米，拥有资深研究与开发工程师400余人，公司建有国内一流的EMI/EMC、模拟技术与高频电子技术实验室，主要业务为工业控制计算机、电力工业自动化与物联网。

广州致远电子股份有限公司始终致力于为电力、工业自动化和物联网领域提供高端测量分析仪器、ARM/ x86工控机、工业现场总线、人机界面和RFID无线通讯等超过500种产品，并参与iCAN协议、数字示波器和逻辑分析仪等领域的多项国家标准制定工作，发展和提供高品质、高性能的产品及服务。自2001年创立以来，经过10多年的发展，致远在工业自动化市场积累了丰富的经验，并引领行业发展方向，为国内用户提供全套硬件、软件、客户服务和后台支持等系统解决方案。致远将坚持不懈的协助系统集成商实现自身解决方案和服务的增值。

产品概述..................................................................................4基于物理层的分析. (5)

示波器..........................................................................................5FFT 变换......................................................................................5硬件眼图......................................................................................6软件眼图.. (6)

CANStressZ 模拟信号测试扩展板 (7)

压力测试......................................................................................7网络线缆分析.. (8)

基于数据链路层的分析 (9)

波形查看......................................................................................9数字干扰......................................................................................9对称性测试...................................................................................9采样点测试...................................................................................9边沿测量.....................................................................................10位宽容忍度测试. (11)

基于传输层的分析 (12)

报文收发.....................................................................................12报文重播.....................................................................................12触发发送.....................................................................................12总线利用率..................................................................................12事件标记.....................................................................................12帧统计.........................................................................................13流量分析.....................................................................................14网络共享./.远程协助......................................................................14虚拟硬件.. (14)

基于协议层的分析 (15)

CANScopeEx 协议分析...............................................................15自定义协议分析............................................................................16导入文件格式(DBC/CCP)............................................................16协议解析. (17)

通信可靠性测试与报告.....................................................18应用案例.................................................................................19规格尺寸.................................................................................23质量保证体系........................................................................24技术参数.................................................................................

>> https://www.360docs.net/doc/64583431.html,

4产品概述

●多层次分析.CAN.总线，从物理层、协议层、应用层对.CAN.

总线进行全方位的测量与分析

●13000.帧超长波形存储能力

●可靠的报文记录、分析功能，全面把握报文信息

●带.FFT.功能的示波器功能，快速定位总线干扰频率

●实用的报文重播功能，精确重现总线错误

●支持硬件眼图，快速评估总线质量

●支持软件眼图，准确定位问题节点

●支持网络共享功能，远程解决问题轻松实现.

●实用的事件标记功能，最大限度存储用户所关心的波形

●强大的总线干扰功能，有效测试总线抗干扰能力

●丰富的高层协议分析，图形化仿真各种仪表盘

CANScope.分析仪是.CAN.总线开发与测试的专业工具，集海量

存储示波器、网络分析仪、误码率分析仪、协议分析仪及可靠性测试

工具于一身，并把各种仪器有机的整合和关连；重新定义.CAN.总线

的开发测试方法，可对.CAN.网络通信正确性、可靠性、合理性进行

多角度全方位的评估；帮助用户快速定位故障节点，解决.CAN.总线

应用的各种问题，是.CAN.总线开发测试的终极工具。

CAN.网络.OSI.模型中，CANScope.提供丰富的测试分

析功能，如左图所示。

主要功能模块简介：

CAN 示波器：捕获.CAN.总线上的信号并分析；

CAN 眼图：对总线信号按位进行叠加显示、统计分析；

CAN 报文：对捕获到的.CAN.帧进行显示，提供统计报表等；

CAN 波形：将模拟波形转化成二进制码流，并解码形成.CAN.帧；

网络共享：提供远程多人协作分析功能；

CANScopeEx：多种应用层协议数据的发送与解析；

自定义分析：用户可指定协议规则，实现仪表显示、趋势图显

示等功能。

功能特点

CANScope 与 CAN 网络 OSI 模型的关系

基于物理层的分析

示波器

FFT变换

集成100MHz.采样率的示波器，实时显示CAN总线状态，具有丰富的测量功能，可用于测量不同的线缆类型、总线长度以及终端电阻等物理因素对总线信号的影响。

快速傅里叶变换（Fast.Fourier.Transform,.FFT）,.就是将采集到的波形信号转换成对应的频谱信号，进行频域分析。.在现实环境中，CAN.总线网络上的信号容易受到变频器、电机、高压设备等电磁干扰源的干扰。此时，利用示波器自带的FFT频谱分析功能，可以帮助用户快速定位.CAN.总线上的特定干扰频率，寻找并排除干扰源，从而消除干扰对CAN总线的影响。

信号细节显示：完全捕获总线状态，信号细节一览无遗。

多种显示视图：包括Amplitude、dB、Rms.三种。

终端电阻测试：解决总线终端电阻的不匹配问题，实现最佳状态。

定位干扰频率：通过

FFT.变换，快速定位特定频率的干扰。

基于物理层的分析

硬件眼图

软件眼图

支持超快速度的硬件眼图叠加，1.秒内最大可叠加.50.万个.UI；眼图叠加实现输出眼图信息，包括叠加.UI.数、电压幅值、信号质量.(SNR.信噪比、ER.消光比)、采样点等；支持眼宽、眼高自动测量和手动测量，统计并输出.CAN.信号的过冲、位定时、抖动等信息。

软件眼图功能，对特定的帧波形做眼图叠加。可通过帧序号、帧类型、事件标记、帧.ID.范围、帧数据等匹配选项筛选出要进行软件叠加的帧波形。

眼图违规标记：通过导入眼图模板，对触碰到模板的违规报文、

波形进行标记。

定位出错节点: 通过软件眼图，可以帮助用户准确定位出

错节点，甚至锁定异常波形的出错位。

采样点评估：通过采样点标示功能,.自动给出最佳采样点的时间

位置,.以不同的颜色形象地标示,.帮助用户更好地握最佳采样点位置。

ACK 过滤功能：通过软件眼图测试指定设备节点时，可以选择过

滤.ACK.区域，因为.ACK.区域是其它设备对该设备的应答，而非该设

备本身发出的信号。

CANStressZ

模拟信号测试扩展板

CANStressZ模拟信号测试扩展板是配套CANScope-Pro专业版CAN总线分析仪的扩展板。

CANStressZ内部集成了CAN总线压力测试模块和网络线缆分析模块。

压力测试模块

包括模拟干扰（数字干扰在CANScope已标配），CAN-bus应用

终端的工作状态模拟、错误模拟能力。可以在物理层上进行CAN总线短路、

总线长度模拟、总线负载以及终端电阻匹配等多种测试，可以完整地评估

出一个系统在信号干扰或失效的情况下是否仍能稳定可靠地工作。

网络线缆分析模块

具有无源二端网络的阻抗测量分析的能力。可以测试导线在不同频率

下的匹配电阻、寄生电容、电感。标定导线在何种波特率下具备最佳的通

讯效果。

两个模块联合使用可以帮助用户发现并定位错误，完成对节点的性能

评估与验证，实现网络系统稳定性、可靠性、抗干扰测试和验证等复杂工作。

CANStressZ模拟信号测试扩展板

压力测试

在可以自定义一个网络的物理状况，测试节点是否符合现场需要。比如负载电阻测试和负载电容测试。电阻测量可以配置不同的终端电阻，从示波器上面可看到不同的波形。负载电容也一样。

终端电阻测试

R_HL：总线上的终端电阻（可模

拟断路，短路，最佳匹配阻值）

R_H/ R_L：用来模拟总线与干扰

电压之间的接触电阻

R_SH/ R_SL：用来模拟线缆的

电阻（接触不良或断线）

C_HL：用来模拟长线缆的寄生或

负载电容

8CANStressZ模拟信号测试扩展板下面为测试寄生电容为104的CAN网络的幅频特性及相频特性。

下面给出测试15mH电感的CAN

网络的幅频特性及相频特性。

网络线缆分析

在CAN网络保持静默状态下，分析从某个节点看进去的网络阻抗特性（幅频特性和相频特性）。

下面给出测试终端电阻为60Ω的CAN

网络的幅频特性及相频特性。

基于数据链路层的分析

波形查看

数字干扰

CAN.报文可以实时捕获总线错误状态，点击报文窗口的数据可以同步查看对应的波形数据，对波形进行.CAN.协议分析，标识各个位所对应的功能并以不同颜色表示。

强大的数字干扰器，全面测试系统的稳定性和抗干扰能力。发送干扰：帧ID.干扰、DLC.干扰、数据干扰、随机干扰接收干扰：

帧类型、帧.ID.匹配、数据匹配

对称性测试

采样点测试

对称性测试，判断CAN 总线交流量是否对称。应用于测试CANH 和CANL 的不平衡度，解决因为差模干扰而引入的不平衡。根据CAN 差模值做眼图，判断信号是否在误差范围内。若在误差范围内，则满足对称性；反之，则不满足对称性。

....测试CAN 网络中各个收发器的采样点位置分布，用户可以结合眼图位宽测量，根据需要对采样点进行调整，提高CAN

网络的稳定性。

测试范例：

可以看出挂在CAN 网络中的两个CAN 收发器的采样点分别为55%、85%。

基于数据链路层的分析

边沿测量

测试.CAN.信号上升及下降沿的斜率是否在规定范围之内，以及线缆的带宽是否符合波特率的传输（带宽是波特率的5倍以上）。

消防监控中心CAN节点众多，为了保证各家之间的产品兼容，要对每台设备进行位宽度容忍测试。保证所有节点都有比较强的兼容性。

如果现场已经布了不符合传输的线缆，可参考以下解决方案：

1..换线

2..减小终端电阻值，降低幅值，从而加快放电速度，减小分布电容的影响

3..增加中继设备，比如CANBridge

案例一：带宽测量评估导线匹配传输的质量

案例二：测试网线传输CAN信号的带宽

基于数据链路层的分析

消防监控中心CAN 节点众多，为了保证各家之间的产品兼容，要对每台设备进行位宽度容忍测试。保证所有节点都有比较强的兼容性。

SJW=0+1时：问题分析：波特率互相有所偏差，而且采样点不相同。

现象：主机为100K波特率，某个设备也设置为100K，互相不能通讯。解决方案：对每台设备进行位宽度容忍测试。

SJW=3+1时：

位宽容忍度测试

案例一：消防主机波特率兼容

测试当前CAN 网络实际容许的最大位宽误差。

位宽=1/

波特率，应用于测试节点的波特率适应范围，即兼容性特征。

12基于传输层的分析

报文收发报文重播

报文发送、接收和解析；波特率自动侦测、手动设置；报文发

送重复次数可选；是否对总线信号进行应答可选。

支持语音标签功能，方便用户在测试过程中及时记录现场情况，

更能轻松应对现场无法使用键盘进行文字标签时的尴尬。

特有的报文重播功能，方便用户将其所关注的报文重新发送

到总线上，轻松实现总线通信情况的完全重现，助力用户准确重

现问题、解决问题。

基于传输层的分析

触发发送

触发发送是一种自动应答功能，即可以迅速定义当

CANScope收到某个特征的CAN帧时，发送应答定义好的CAN

帧。常常作为现场数据模拟与破解协议使用。

总线利用率

通过总线利用率功能，查看当前总线的负载（平均负载），

轻松把握总线利用情况。

事件标记

优先记录符合条件的报文，最大程度记录用户关心的帧波形。可以对特定帧

ID、特定数据、错误帧或触碰到眼图模板的报文进行标记。

基于传输层的分析帧统计

案例一：评价总线工作概况

统计总线上所有类型的报文，并对重复出现的报文进行周期计算，帮助用户评估某一节点的响应速度。

对所有收到的报文进行统计分类，通过查看成功帧和错误帧的比率来定量评价总线概况。

案例二：整改成果评判

对一条有故障的CAN

网络进行整改后，用量化的数字，充分表现出了整改效果。

14基于传输层的分析

流量分析

网络共享 / 远程协助

流量分析功能，以时间轴的形式形象记录报文在时间上的分布情况，方便用户把握任意时间段的报文疏密程度及任意时间点上的具体报文，从而使用户快速定位问题、解决问题。

网络共享报文的功能，实现异地分析、多人协同分析，让用户可以足不出户，在办公室内解决问题。

虚拟硬件

CAN.总线网络系统一般由多个节点组成，例如汽车网络中包含发动机、ABS、门窗、车灯系统、仪表显示等。...

CANScope.提供虚拟硬件功能，可以虚拟出多个节点，并与真实的节点组成CAN网络进行无区别的通信，该功能可以显著加快.CAN.

网络系统设计与测试过程。

基于协议层的分析CANScopeEx协议分析

案例一：电动汽车J1939应用层调试

CANScopeEx提供了高层协议数据的发送和解析功能，支持DeviceNet、iCAN、CANopen、J1939.协议（可加载OBD文件）。用户可以自定义设计一个或多个仪表盘来显示数据。

使用J1939协议解析功能，实时查看汽车运行时的“电池温度”、“电池单体电压”等。

基于J1939的BMS协议解析，清楚明了。J1939仪表显示，参数一目了然。

基于协议层的分析

16基于协议层的分析

导入文件格式(DBC/CCP)

CANScope的自定义协议分析支持DBC格式和CCP格式。DBC/CCP格式是描述CAN

应用层协议的文件格式。

自定义协议分析

CANScope为用户提供了自定义协议解析套件，套件包含两个应用程序“自定义协议编辑器”和“自定义协议解析”。

自定义协议解析：对CAN报文数据进行高层协议分析，用户只需要指定协议规则，就可以实现仪表显示、数据曲线显示等功能，方便用户监视数据的实时动态和变化趋势。

基于协议层的分析

使用协议解析功能之后，CAN 报文将实时对帧数据进行解析。

实时对接收到的帧数据按照自定义协议配置进行数据的解析。.

协议解析

协议解析是在自定义协议分析的基础上，实时对接收到的帧数据按照自定义协议配置进行数据的解析。.

18通信可靠性测试与报告

通信可靠性测试

a..显/隐性电压测试：测试网络、节点是否能够满足通信规范要求，确保网络上各节点能够正确的识别通讯电平状态；

b..位定时测试：用统计的方法测试.CAN.总线信号位宽；

c..信号对称性测试：测试信号的电平品质，以及网络电容、电阻匹配性能；

d..信号边沿测试：测试.CAN.信号上升及下降沿的斜率是否在规定范围之内；

e..帧错误测试：测试总线错误帧的频率，检验总线的稳定性；.

f...电缆特征阻抗测试：测试网络电阻特性是否符合通信规范标准，保证网络的最佳电气匹配特性；

CAN 眼图测试报告

CAN 信号对称性测试报告

通信可靠性测试与报告

应用案例

新能源汽车打开电池逆变后，通常都会对CAN 总线造成巨大的干扰。用户的现象就是仪表显示滞后，显示错误。导致司机判断延迟与错误。危害就是影响交通安全。这是因为干扰导致帧错误增加，重发频繁，正确数据不能及时到达。所以如何定位干扰与消除干扰是每个制造厂商与维护商必须要处理的。

破解方法：对异常共模信号做FFT 频谱分析，帮助用户快速定位共模干扰频率。

测试方法：

对异常共模信号做FFT 频谱分析，去除正常的差分信号，CANScope 软件自动给出干扰频率中最高频率的4个点的坐标，方便用户查看主要干扰频率。如图可以看到是一个1264KHZ 的干扰源，这个和汽车的电动机的频率相吻合。说明是电动机电源线的串扰。用户可以切换到CAN 差模，查看一下正常信号是否被影响，如果被影响则说明导线双绞程度不够或者有分叉的地方。

新能源电动汽车FFT

频谱分析干扰源

应用案例

监

CA N网络

节点 1

节点 2

节点 3

煤矿的瓦斯监测、人员定位等都属于长距离CAN通讯的典型应用，通常的布线都在1公里以上，最高可达6-8公里，拓扑结构非常复杂。远距离通讯带来的是导线阻抗无法忽略的问题。

存在问题：长距离通讯导线分压导致幅值过低

如果采用常规的120欧终端电阻方式，则导线的分压将会降低

传输信号的幅值。所以5公里的传输距离上与120欧电阻分压，最

终将2V的差分电平削减到1V，而CAN的显性电平标准为0.9V，

所以微小的抖动和干扰都会导致位错误，从而导致节点错误增加，出

现接收不到数据的情况。

解决的唯一方法：提高幅值

考虑温度变化、干扰等因素，我们通常要求现场调试

CAN的差分幅值通常都要求在1.3V以上。所以我们可以通过

CANScope的眼图分析找出幅值最小的亮线，保证在调整后，它

处于1.3V以上。

煤矿井下长距离通讯问题分析