Einführung in die Typen von Oszilloskop-CAN-Frames
Da die Anzahl elektronischer Geräte in Kraftfahrzeugen ständig zunimmt, ist die Verwendung serieller Busse zur Mehrkanalübertragung und zum Aufbau eines elektronischen Netzwerks in Kraftfahrzeugen sowohl zuverlässig als auch wirtschaftlich.
In den ursprünglichen herkömmlichen Automobilschaltkreisen waren die Verbindungen zwischen dem Antriebsmodul und dem Karosseriemodul Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, was die Schaltkreise zunehmend komplexer machte. Die Zunahme der Schaltkreise würde auch zu einer Erhöhung der Fahrzeugausfallraten führen.
Später wurde der CAN-Bus immer häufiger in Autos eingesetzt. Die sogenannte Multiplex-Übertragung bezeichnet die Methode, mehrere Arten von Informationen über einen Kommunikationskanal in einem lokalen Computernetzwerk zu mischen oder zu kreuzen. Ein Netzwerk mit Multiplexing-Funktionen ermöglicht mehreren Computern den gleichzeitigen Zugriff.
Der Einsatz von CAN (Mehrkanal-Übertragungstechnologie) in Automobilen kann die Verkabelung vereinfachen, Kosten senken, die Kommunikation zwischen elektronischen Steuergeräten einfacher und schneller machen, die Anzahl der Sensoren verringern und die gemeinsame Nutzung von Informationsressourcen ermöglichen.
Multiplex-Kommunikationsnetzwerke werden in Betriebssystemen mit mehreren Modulen verwendet. Die Module sind über normale Twisted Pairs miteinander verbunden und verwenden die Datenverbindungsbuchse als Diagnoseschnittstelle. Informationen werden ähnlich wie bei einer Telefon-Partyleitung ausgetauscht, wobei die Module über Nachrichten und proprietäre Standardprotokolle des Unternehmens kommunizieren. Der Informationsinhalt umfasst Steuer-, Status- oder Diagnoseinformationen und Betriebsparameter. Twisted Pair-Kabel haben den Vorteil, dass sie eine redundante Sicherung bieten, d. h. wenn eine Leitung unterbrochen ist, kann die andere Leitung den Systembetrieb sicherstellen. Darüber hinaus verringern Twisted Pairs externe elektronische Störungen des Mehrkanal-Kommunikationsnetzwerks und verringern auch elektronische Störungen, die vom Mehrkanal-Kommunikationsnetzwerk selbst erzeugt werden.
Sehen wir uns an, wie man mit einem Oszilloskop das CAN-Bus-Signal eines Autos misst. Suchen Sie zunächst die OBD-Schnittstelle des Autos.
Werfen wir einen Blick auf die Pindefinitionen der Schnittstelle:
4. Karosseriemasse 5. Signalmasse 6. CAN High (ISO 15765-4)
14.CAN niedrig (ISO15765-4) 16.Batteriespannung
3.CAN hoch (Standby) 11.CAN niedrig (Standby)
Verbinden Sie die Kanäle 1 und 2 des Oszilloskops mit dem BNC-Bananenkabel, verbinden Sie das schwarze Bananenkabel mit einer Krokodilklemme und verbinden Sie Pin 4 mit Masse. Verbinden Sie Kanal eins mit OBD PIN6 (CAN_H), Kanal zwei mit OBD PIN14 (CAN_L), öffnen Sie das Dekodierungsmenü des Oszilloskops und konfigurieren Sie den CAN-Bus. Passen Sie den Busschwellenwert an, um dekodierte Daten zu erhalten, stellen Sie den Triggermodus auf Dekodierungstrigger ein und stabilisieren Sie die Datenrahmen-ID-Wellenform. Passen Sie den vertikalen Gang und die Zeitbasis an, um das Signal zu beobachten.
Oben sehen Sie die normale Wellenform des CAN-BUS. Die Wellenformen von CAN-H und CAN-L sind gleich, haben jedoch entgegengesetzte Polarität.
Wenn sich das CAN-BUS-System im Ruhezustand befindet, führt die elektronische Steuereinheit ECU die Batteriespannung über die EN- und STB-Anschlüsse in die CAN-H- und CAN-L-Leitungen ein. Zu diesem Zeitpunkt liegt die CAN-H-Spannung nahe bei 12 V und die CAN-L-Spannung nahe bei 0 V.
Wenn die CAN-H-Leitung mit Masse kurzgeschlossen ist, weist CAN-L eine normale Übertragungssignalwellenform auf und die CAN-H-Signalspannung beträgt 0V.
Wenn die CAN-L-Leitung mit Masse kurzgeschlossen ist, ist CAN-H eine normale Übertragungssignalwellenform und die CAN-L-Signalspannung beträgt 0V.
Wenn die Leitungen CAN-H und CAN-L beide mit Masse kurzgeschlossen sind, liegt die Spannung bei beiden Signalen bei 0V.
Wenn die Leitungen CAN-H und CAN-L miteinander kurzgeschlossen werden, weisen ihre Signalspannungen die gleiche Polarität auf und die Wellenformen sind tendenziell konsistent.
Wenn die CAN-H-Leitung mit der Stromversorgung kurzgeschlossen ist, beträgt ihre Spannung immer 12 V und die Wellenform der CAN-L-Leitung ist normal.
Wenn die CAN-L-Leitung mit der Stromversorgung kurzgeschlossen ist, beträgt ihre Spannung immer 12 V und die Wellenform der CAN-H-Leitung ist normal.
Wenn sowohl CAN-L als auch CAN-H mit der Stromversorgung kurzgeschlossen sind, entspricht die Spannung beider der Batteriespannung.
Wenn die CAN-H-Leitung getrennt wird, ist die Wellenform der CAN-H-Leitung immer noch normal, während die CAN-L-Leitung immer auf dem Potenzial 0 liegt.
Wenn die CAN-L-Leitung getrennt wird, weist die CAN-L-Leitungsspannung ein hohes Potenzial auf und bleibt bei 5 V, während die Wellenform der CAN-H-Leitung noch normal ist.
Arten von CAN-Frames:
Datenrahmen: Datenrahmen, der zum Übertragen von 0-8Byte Daten verwendet wird.
Remote Frame: Remote Frame, wird verwendet, um von anderen Knoten das Senden von Datenframes mit der gleichen ID zu verlangen.
Fehlerrahmen: Fehlerrahmen, jeder Knoten auf dem Bus kann einen Fehlerrahmen senden, wenn er einen Fehler findet.
Overload-Frame: Overload-Frame, der zwischen Daten-Frames oder Remote-Frames generiert wird, wenn die Buslast zu hoch ist.
