逻辑分析仪在CAN总线开发中的应用
【15期】 逻辑分析仪在USB开发中的应用

逻辑分析仪─从入门到精通讲座(15) 逻辑分析仪在USB开发中的应用1. USB简介自1998年由Compaq、Intel、Microsoft、NEC等公司制定USB总线以来,已经经历了USB1.1、USB2.0、USB OTG等几代,发展到现在最新的USB3.0。
USB总线以其方便、快速、稳定、即插即用等优点,迅速受到人们的欢迎和喜爱。
一直以来测量USB信号都需要专用的分析仪(如:USBAnalyst-I分析仪等),现在广州致远电子有限公司在LAB6000系列高性能逻辑分析仪上增加了USB 分析插件,可以直接使用LAB6000系列高性能逻辑分析仪来进行USB 协议FS和LS的数据分析。
2. LAB6000系列逻辑分析仪测量介绍LAB6000系列逻辑分析仪具有每秒500M的采样速率,每通道16Mbits的存储容量,具有高采样率、深存储、多功能等特点。
我们都知道USB信号是由一对差分信号组成,如何使用LAB6000系列逻辑分析仪(我们以LAB6052逻辑分析仪为例子)来进行USB信号分析?逻辑分析仪的采样原理如图1所示,LAB6052逻辑分析仪通过高速比较器对输入的数据与设定的阈值电平不断地进行比较,把输入的模拟量转换为数字量,并记录起来。
图 1 逻辑分析仪数据采样原理LAB6052逻辑分析仪的输入信号电平范围为-30V~+30V,而USB信号的电平特征如表1所示。
从表中可以看出,USB Fullspeed和Lowspeed的电平特征在LAB6052逻辑分析仪的测量范围内,可以使用LAB6052逻辑分析仪对USB信号进行直接的采集和测量。
根据USB信号的电气特征和LAB6052逻辑分析仪的输入特点,需要把逻辑分析仪的阈值电平设置在USB输出信号交叉电平范围内,就可以让逻辑分析仪正确地识别USB物理电平。
表1USB Fullspeed/Lowspeed电气特征3. 测量方法为了能够测试到USB信号,焊接了两个USB口接插件,并将USB接插件的VCC、GND、D+和D-信号线一一对接,并预留排针用于连接逻辑分析仪测试探针,如图2所示。
CAN总线电力机车逻辑控制仪的设计

置 由 1 电源通讯板及左、 块 右共 6 块输入输 出板组成 ,
1引 言
传统的电力机车逻辑控制电路采用继 电器有触点 控制 , 机车运行中的强烈振动可能引起控制电路的误 动作 ,危及行车安全 。此外 ,继 电器控制 电路接线复 杂 ,布线易出错 ,控制系统的通用性与灵活性差 。本 文应用先进的微机控制技术和电力电子技术构成逻辑
维普资讯
技术探讨
C A N总线电力机车逻辑控制仪 的设计
De in o o i n r l n tu sg f g cCo to s r me t o e ti L I n r f Elc r c
L c mo ie B s d o oo t a e nCAN BI 、 Ⅱ组 两 部分 。左 边 的 3 组 块
输入输出板 由电源通讯板的 I 组供 电, 并与 I 组组成 1 C N 通信 网络 ; 个 A 右边 的 3 块输入输出板 由电源通 讯板 的 Ⅱ 组供 电, 并与 Ⅱ 组组成 1 C 通信网络。 个 A N
I Ⅱ 组 组 电 源通讯板
I J输入输出 L j — 输入输出 l 输入输出 { f 板A } I 板B I 板C } I
、 简化了电力机车的有触点 l ,
控 制 电路 , 少 外部连 线 , 减
AH l l ,CN , 、
电压 ,一 路直 接输 出给 本 组 输入 输 出 板 ,一 路 经 电源
滤波 电路滤波后送至电源转换模块 , 然后从转换模块 输 出 5 电源 电压 ,以供逻辑控制仪 中各电路板的单 v 片机控制电路使用 。除了提供所需的电源电压外 ,电 源通讯板还通过 C N 总线获取各输入输出板的数据 A 信息 , 并经本板的 C U处理 后 , P 借助 R 45 S 8 总线送给
CAN总线检测方法

CAN总线检测方法1.物理层检测:-通过使用示波器测量CAN电压水平,可以确定总线上是否存在电压偏移或干扰。
-使用电压鉴频器检测总线上的信号频率,以确保在指定的范围内。
-通过使用电压探针来测量总线的电压水平和脉冲宽度。
2.帧格式检测:-对接收到的CAN消息进行帧格式分析,包括识别标识符、数据长度等。
这可以确保车辆主控制器正确解析发送的消息。
-检查CAN消息的CRC校验和,以确保数据在传输过程中没有发生错误。
3.总线负载检测:-通过将模拟负载连接到总线上,可以测试总线在高载荷情况下的性能。
这可以帮助确定总线的最大负载容量。
-使用总线分析仪观察总线上的传输速率,以确保总线能够满足所需的通信速度。
4.误码率检测:-使用误码率分析仪来分析总线上的传输错误率。
这可以帮助检测到传输中的错误,并采取相应的纠正措施。
-检查接收到的CAN消息,以确认其与发送方发送的消息是否一致。
如果存在不一致的问题,可能是由于总线上的传输错误引起的。
5.通信延迟检测:-使用定时器或逻辑分析仪来测量CAN消息的传输延迟。
这可以帮助确保通信速度满足实时要求。
-检测CAN消息的响应时间,以确保在特定时间内收到回复。
6.总线冲突检测:-在总线上发送具有相同优先级的多个消息,以模拟总线冲突的情况。
使用逻辑分析仪来检测和分析这些冲突。
-检测总线上的错误帧,以确认是否发生了总线冲突。
总之,CAN总线检测是确保汽车电子系统中CAN网络正常运行的关键步骤。
它包括物理层检测、帧格式检测、总线负载检测、误码率检测、通信延迟检测和总线冲突检测等多个方面。
这些检测方法能够帮助车辆制造商和维修技术人员识别和解决CAN总线上的问题,从而确保汽车电子系统的可靠性和性能。
逻辑分析仪讲座11逻辑分析仪在CAN总线开发中的应用

1. 引言作为一种串行通讯技术,CAN-bus是20世纪80年代中后期适应汽车控制网络化要求而产生并迅速发展起来的,并已成为开放的国际标准通讯协议(ISO11898),在众多领域得到了广泛的应用。
但是专用的CAN分析仪价格昂贵,本文介绍了一种基于逻辑分析仪的分析CAN总线的方法,不仅节省项目的资金,而且高效准确。
一般的逻辑分析仪中没有CAN总线分析插件,CAN总线信号解码只能采用人工分析方法,即根据协议中规定的关系等许多情况进行分析。
这种分析方式不仅要求分析人员对该CAN协议非常熟悉,而且数据量大,分析过程容易出错。
本文采用了广州致远电子有限公司的高性能LAB6052逻辑分析仪和示波器相结合的方法对CAN-bus 进行分析调试。
LAB6052逻辑分析仪的CAN-bus总线分析功能使得大多数开发人员可以很轻松的发现错误、调试硬件、加快开发进度,为高速度、高质量完成工程提供保障。
2. 测试原理尽管CAN是差分信号,而逻辑分析仪只支持单端信号的测量,但是根据CAN的电平特性,是可以通过合适的方法准确测量分析CAN总线数据的。
如图1所示CAN2.0B规范定义了两种互补的逻辑数值:“显性”和“隐性”,同时传送“显性”和“隐性”位时,总线结果值为“显性”。
“显性”(“Daminant”)数值表示逻辑“0”,而“隐性”(“Recessive”)表示逻辑“1”。
在CAN规范中并未定义代表逻辑电平的物理状态(例如电压),iCAN网络使用符合ISO11898-2标准的电平信号,典型地,CAN总线为“隐性”(逻辑1)时,CAN_H和CAN_L的电平为2.5V(电位差为0V);CAN总线为“显性”(逻辑0)时,CAN_H和CAN_L的电平分别是3.5V和1.5V (电位差为2V),如图1所示。
图 1 CAN协议逻辑数值显而易见,当逻辑为1时CAN_L和CAN_H的差值为0,当逻辑为0时CAN_L和CAN_H差值为-2伏,用CAN_L的逻辑电平减去CAN_H的逻辑电平既可以得到CAN的时序逻辑,本文就是利用这一点达到测量的目的的,或者单端的CAN_L信号也是可以满足时序要求的,但是其稳定性明显不如双端的测量。
逻辑分析仪的应用

第1章逻辑分析仪的应用逻辑分析仪是分析数字系统逻辑关系的仪器。
逻辑分析仪是属于数据域测试仪器中的一种总线分析仪,即以总线(多线)概念为基础,同时对多条数据线上的数据流进行观察和测试的仪器,这种仪器对复杂的数字系统的测试和分析十分有效。
逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器,最主要作用在于时序判定。
一、逻辑分析仪的应用场合通常在电子仪器行业,我们在以下情况下需要使用逻辑分析仪:●调试并检验数字系统的运行;●同时跟踪并使多个数字信号相关联;●检验并分析总线中违反时限的操作以及瞬变状态;●跟踪嵌入软件的执行情况。
二、逻辑分析仪的使用步骤使用逻辑分析仪与数字信号相连、捕获数字信号并进行分析,一般有以下4个步骤:●用逻辑探头与被测系统(DUT)相连;●设置时钟模式和触发条件;●捕获被测信号;●分析与显示捕获的数据。
三、逻辑探头在使用逻辑分析仪测试中,首先选择合适的逻辑探头与被测系统(DUT)相连,探头利用内部比较器将输入电压与门限电压相比较,确定信号的逻辑状态(1或0)。
门限值由用户设定,范围由逻辑分析仪本身决定,常用的逻辑电平为TTL电平、CMOS电平、ECL电平等等。
逻辑分析仪的探头有各种各样的形状、大小,用户可以根据自己的需要,选择合适的探头夹具。
常用的探头有用于点到点故障查找的“夹子状”,有用在电路板上专用的连接器高密度、多通道型探头。
逻辑探头应能够捕获高质量的信号,并且对被测系统的影响最小。
另外,逻辑分析仪的探头应能提供高质量信号并传递给逻辑分析仪,并且对被测系统造成的负载最小,而且要适合与电路板及设备以多种方式连接。
四、设置时钟模式和触发条件在逻辑分析仪与被测系统连接好之后,需要设置时钟模式与触发条件。
逻辑分析仪的数据捕获方式不同于示波器,它有两种捕获方式,分别是异步捕获,获取信号的时间信息和同步捕获,用于获取被测系统的状态信息。
其中异步分析更类似于示波器的数据捕获方式,其中采样率、波形捕获率等概念都与示波器的相关概念类似。
逻辑分析仪在LIN总线开发中的应用

逻辑分析仪─从入门到精通讲座(31) 逻辑分析仪在LIN总线开发中的应用1.引言LIN协会创建于1998年末,最初的发起人为五家汽车制造商,一家软件工具制造商以及一家半导体厂商。
该协会将主要目的集中在定义一套开放的标准,该标准主要针对车辆中低成本的内部互联网络(LIN, local interconnect networks),这些地方无论是带宽还是复杂性都不必要用到CAN网络。
LIN标准包括了传输协议的定义、传输媒质、开发工具间的接口、以及和软件应用程序间的接口。
LIN提升了系统结构的灵活性,并且无论从硬件还是软件角度而言,都为网络中的节点提供了相互操作性,并可预见获得更好的EMC(电磁兼容)特性。
2.LIN协议通过LIN总线传输的实体为帧。
如图 2.1所示,一个报文帧是由一个主机节点发送的报文头和一个主机或从机节点发送的响应组成。
报文帧的报文头包括一个同步间隔场(SYNCH BREAK FIELD)、一个同步场(SYNCH FIELD)和一个标识符场。
报文帧的响应(RESPONSE)则由3个到9个字节场组成:2、4或8字节的数据场(DATA FIELD)和1个校验和场(CHECKSUM FIELD)。
图 2.1 LIN报文格式同步间隔场有两个部分,第一部分是一个持续的显性总线电平(低电平,代表逻辑0),该电平须持续一定的时间,第二部分是一个隐性电平(高电平,代表逻辑1),作为同步界定符。
隐性电平允许用于检测下一个同步场(SYNCH FIELD)的起始位。
同步场(SYNCH FIELD)包含了时钟的同步信息,同步场(SYNCH FIELD)的格式是“0x55”,以逻辑0为起始位,逻辑1为结束位。
标识符场(ID_FIDLD)定义了报文的内容和长度。
其中,内容由6个标识符(IDENTIFIER)位和2个ID奇偶校验位(ID PARITY bit)组成。
标识符位的第4和第5位定义了报文的数据数量,可以有2、4或8个字节。
逻辑诊断法在现代悦动CAN系统故障诊断中的应用

汽车维修2019.3一、诊断方法概述要想进行有效的故障诊断,必须理解系统的逻辑性。
每一个系统都有自己的运算逻辑,故障诊断方法遵循系统的逻辑模式才能发挥更好的作用。
无论采用什么诊断方法,诊断过程中都必须做好以下2个步骤:(1)掌握系统内部层级关系故障诊断之前,首先通过对系统结构、工作层级关系的认知,了解系统处于运转状态、等待状态还是关闭状态,然后对故障进行分类,并了解故障发生时的现象,根据检测条件,提出检修建议。
(2)熟悉系统相关数据如果系统配有相应功能的数据显示,就可以利用数据将故障按照树形结构列出后进行整体观察,对各种参数进行辨别,分析故障的可能成因。
在进行故障诊断时,不妨将需要提出的问题全部列出:如:何人、何事、何处、何时、何如、何故、何值等,依次回答这些问题是进行准确故障诊断的基础。
二、逻辑诊断法简介为了识别系统运行不良故障,首先需要了解系统运行的逻辑性,然后按照下述步骤顺序进行检查:①记录症状;②数据分析;③故障定位;④成因分析与确定;⑤故障排除;⑥系统确认。
常见的逻辑诊断法有流程图法和演变图法。
流程图法在故障排除中较为常见,如图1所示。
但是绘制流程图较为复杂,本文重点介绍演变图法的使用,如图2所示。
运用演变图法进行故障诊断时,需要按照上文所述将“何人”、“何事”、“何处”、“何时”、“何如”、“何故”与“何值”牢记于心,详细回答其中的每一个问题,并按照表1所示进行诊断仪测量值和标准值的比较。
下面就以现代悦动发动机CAN 系统的故障诊断作为实例,进行验证。
三、现代悦动发动机CAN 系统简介悦动CAN 系统有2个终端电阻,阻值为120Ω,CAN 系统完好时,可在发动机舱“多功能检查连接器”(9#与17#针脚)之间测量CAN-H 与CAN-L 之间的并联电阻,阻值为60Ω左右,测量CAN-H 与车身搭铁之间的电压逻辑诊断法在现代悦动CAN 系统故障诊断中的应用王瑜图1逻辑诊断的流程图图2逻辑诊断的演变图6汽车维修2019.3约为2.5V ,CAN-L 与车身搭铁之间电压约为2.25V 左右。
逻辑分析仪使用教程

声明: 本文来自分析仪开发手册.pdf)前言一、什么是逻辑分析仪二、使用介绍三、安装说明四、Saleae软件使用方法五、逻辑分析仪硬件安装六、使用Saleae分析电视红外遥控器通信协议七、使用Saleae分析UART通信八、使用Saleae分析IIC总线通信九、使用Saleae分析SPI总线通信十、Saleae逻辑分析仪使用问题和注意事项淘宝地址:(原文件名:21.jpg)前言:工欲善其事,必先利其器。
逻辑分析仪是电子行业不可或缺的工具。
但是由于一直以来,逻辑分析仪都属于高端产品,所以价格居高不下。
因此我们首先要感谢Cypress公司,提供给我们68013这么好的芯片,感谢俄罗斯毛子哥将这个Saleae逻辑分析仪开源出来,让我们用平民的价格,就可以得到贵族的待遇,获得一款性价比如此之高的逻辑分析仪,可以让我们在进行数字逻辑分析仪的时候,快速查找并且解决许多信号、时序等问题,进一步提高我们处理实际问题的能力。
原本计划,直接将Saleae的英文版本使用手册直接翻译过来提供给大家,我花费半天时间翻译完后,发现外国人写的东西不太符合我们国人的思维习惯,当然,也是由于我的英语水平有限,因此,我根据自己摸索这个Saleae的过程,写了一份个人认为符合中国人习惯的Saleae,提供给大家,希望大家在使用过程中少走弯路,快速掌握使用方法,更快的解决自己实际遇到的问题。
由于个人水平有限,因此在文章撰写的过程中难免存在问题和错误,如果有任何问题,希望大家能够提出来,我会虚心接受并且改进,希望通过我们的交流,给越来越多的人提供更加优秀的资料,共同进步。
一、什么是逻辑分析仪:逻辑分析仪是一种类似于示波器的波形测试设备,它通过采集指定的信号,并通过图形或者数据统计化的方式展示给开发人员,开发人员通过这些图形化时序信号按照协议来分析硬件或者软件中的错误。
逻辑分析仪是设计中不可缺少的设备,通过它,可以迅速定位错误,发现并解决问题,达到事半功倍的效果,尤其在分析时序,比如1wire、I2C、UART、SPI、CAN等数据的时候,应用逻辑分析仪解决问题非常快速。
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逻辑分析仪─从入门到精通讲座(11) 逻辑分析仪在CAN总线开发中的应用
1. 引言
作为一种串行通讯技术,CAN-bus是20世纪80年代中后期适应汽车控制网络化要求而产生并迅速发展起来的,并已成为开放的国际标准通讯协议(ISO 11898),在众多领域得到了广泛的应用。
但是专用的CAN分析仪价格昂贵,本文介绍了一种基于逻辑分析仪的分析CAN总线的方法,不仅节省项目的资金,而且高效准确。
一般的逻辑分析仪中没有CAN 总线分析插件,CAN总线信号解码只能采用人工分析方法,即根据协议中规定的关系等许多情况进行分析。
这种分析方式不仅要求分析人员对该CAN协议非常熟悉,而且数据量大,分析过程容易出错。
本文采用了广州致远电子有限公司的高性能LAB6052逻辑分析仪和示波器相结合的方法对CAN-bus进行分析调试。
LAB6052逻辑分析仪的CAN-bus总线分析功能使得大多数开发人员可以很轻松的发现错误、调试硬件、加快开发进度,为高速度、高质量完成工程提供保障。
2. 测试原理
尽管CAN是差分信号,而逻辑分析仪只支持单端信号的测量,但是根据CAN的电平特性,是可以通过合适的方法准确测量分析CAN总线数据的。
如图1所示CAN2.0B规范定义了两种互补的逻辑数值:“显性”和“隐性”,同时传送“显性”和“隐性”位时,总线结果值为“显性”。
“显性”(“Daminant”)数值表示逻辑“0”,而“隐性”(“Recessive”)表示逻辑“1”。
在CAN规范中并未定义代表逻辑电平的物理状态(例如电压),iCAN网络使用符合ISO11898-2标准的电平信号,典型地,CAN总线为“隐性”(逻辑1)时,CAN_H和CAN_L 的电平为2.5V(电位差为0V);CAN总线为“显性”(逻辑0)时,CAN_H和CAN_L的电平分别是3.5V和1.5V(电位差为2V),如图1所示。
图 1 CAN协议逻辑数值
显而易见,当逻辑为1时CAN_L和CAN_H的差值为0,当逻辑为0时CAN_L和CAN_H
差值为-2伏,用CAN_L的逻辑电平减去CAN_H的逻辑电平既可以得到CAN的时序逻辑,本文就是利用这一点达到测量的目的的,或者单端的CAN_L信号也是可以满足时序要求的,但是其稳定性明显不如双端的测量。
3. 测试方法
第一种测量方式,逻辑分析仪的地线接设备系统地,测量通道接CAN_L然后设置逻辑分析的比较门限电平为2V左右就可以。
但是这种单端方式的测量稳定性在实际测量中明显不如差分信号的测量。
第二种测量方式, 把CAN_H作为逻辑分析仪的地线,测量通道接CAN_L。
这种测量方法的基本要求是CAN网络的CAN_H与其地必须是隔离的,原因是由于PC地(即逻辑分析仪地)与被测系统地是共地的,如果没有隔离的条件下这样相连等效与把CAN_H信号和CAN网络的地直接相连起来了,这样会导致系统无法正常运行,甚至会损坏仪器或设备。
为了避免不必要的损坏,提高可靠性稳定性,必须保证逻辑分析仪或设备(CAN-BUS节点)有一方是隔离的。
当用户无法确认CAN网络是否隔离时,比较保险的操作方法如下,使用一台不接外置电源的笔记本电脑与逻辑分析仪连接,这样就可以保证隔离的效果。
为了保证测量结果有着更高的精确度,推荐用户采样第二种测量方法。
4. 逻辑分析仪阀值电压的确定
在用逻辑分析仪测量CAN-bus信号之前,最好使用示波器观察CAN_L和CAN_H信号波形,以确定逻辑分析仪采样的门阀电平。
如图2所示是CAN_L信号和CAN_H信号经过相减运算后得到的波形,由图2中可知CAN_L和CAN_H的电压差值为-1.9伏左右,与理想的-2伏有0.1伏的差距。
由此可以确定逻辑分析仪的门阀电压为-0.95伏。
图 2 CAN-bus信号
5. 逻辑分析仪插件分析CAN总线
逻辑分析仪LAB6052采样CAN-bus信号据需要以下几个步骤,首先把CAN_H作为逻辑分析仪的地线连接起来,而CAN_L则接到逻辑分析仪的测量通道上。
然后设置采样频率,这里采用异步采样,由于频率过高会采样到很多毛刺,干扰会比较严重,故而设置的采样频率不宜太高,一般为50MHz就可以了,并且为得到更为准确的结果推荐用户加入数字滤波减少毛刺的影响。
最后设置门阀电压,由于CAN_L和CAN_H的电压差为-1.9伏,设置门阀电压为-0.95伏,如图3所示为逻辑分析仪的的相关参数的设置。
图 3 参数的设置
在对CAN总线进行插件分析之前,需要用户确认总线信号的波特率,如果用户并不知道CAN的波特率,可以从逻辑分析仪采样回来的数据估算出来的。
由于CAN总线信号在不工作的条件下为高电平,并且其在有效数据期间不会出现连续的5个以上的高电平。
所以可以找到最小的一个脉冲信号,假设其为一个周期的时间,由逻辑分析仪分仪分析测量,并由此列出几个可能的波特率,进行插件分析。
至此可以加入CAN插件,如图4所示是对CAN插件进行的相关参数的设置。
图 4 CAN插件设置
完成上面所述的操作后,便可以得到如图5所示的分析结果,可以分析出此时的CAN -bus信号的时序帧ID为0x7B1,发出的数据为0x56和0x78,这样的插件分析结果使得用户可以非常方便分析和学习CAN-bus信号的时序。
如图6所示的CANalyst-II的分析结果,可以看出两种工具得到的结果是完全一致的, 并且其结果与本文的通信系统所发出的数据是完全吻合。
图 5 LAB6052分析结果
图 6 CANalyst-II分析结果
相对于示波器和CANalyst-II分析仪,逻辑分析仪对CAN信号的分析和学习上有较大的优势。
由上文可知示波器只可以查看波形,其获取的CAN-bus信号的分析需要用户测量每个高低脉冲的宽度,对于大量数据来说用户是非常难以分析和学习CAN信号的。
CANalyst-II 分析仪则只能显示分析的最终结果,看不到物理传输的逻辑信号。
而逻辑分析仪可以把逻辑信号和最终的分析结果全部显示出来,用户可以更加方便的分析调试、学习CAN-bus信号。
综上所述,利用LAB6052对CAN-bus信号进行分析,可以使用户学习和分析CAN信号时序更加得心应手,同时LAB6052采样所采用的Time-State数据跳变存储技术可以获取大量的数据结果,对用户分析数据也是一大惊喜,可以说LAB6052是分析学习CAN-bus总线的一把利剑。
6. 结语
本文分析了使用逻辑分析仪分析CAN-bus上的数据的考虑因素。
从中可以看出,合理的设置好相关参数和使用功能强大的逻辑分析仪LAB6052是可以有效和方便的分析CAN 总线的。
此外,本文还说明了使用CAN插件触发可以轻松的捕获串行数据协议后的数据,使得数据分析和数据触发有机的融合一体,让用户在大批量的传输数据中可以精确的触发和分析。