使用罗德与施瓦茨示波器对汽车总线接口CXPI进行分析

白皮书使用示波器进行汽车串行总线测试引言工程师经常选择使用示波器来调试和表征汽车串行总线（例如 CAN、CAN FD、LIN、FlexRay、SENT、BroadR-Reach和MOST），这主要是因为示波器凭借内置的功能就能够表征此类信号的模拟质量。

使用示波器进行的模拟表征通常称为“物理层”测试，而经过优化的串行总线协议分析仪更适合执行“应用层”测量， 而且是在更高的抽象层上提供数据流追踪，所以会牺牲大部分或全部的物理层测量功能。

欢迎您了解如何使用示波器表征CAN、CAN FD、LIN、FlexRay和SENT等汽车总线的性能。

本白皮书将向您展示如何对总线进行解码、触发和符号解码，并将举例说明如何发现汽车设计中的错误和信号质量问题。

CAN、CAN FD、LIN、FlexRay和SENT 总线解码和触发Array示波器可以显示模拟信号的质量。

许多示波器都可以设置为在特定事件上触发，以便深入查看这些总线的通信方式。

要想识别和监测特定帧/消息的信号质量、测量帧与帧之间的时序信息，必须对CAN、CAN FD、LIN、FlexRay和SENT等常用汽车串行控制总线进行解码和触发。

图1(a)展示了同时捕获和解码LIN总线和CAN总线的示例。

图1 (a)：使用Keysight InfiniiVision X 系列示波器同时解码LIN总线和CAN总线解码迹线在示波器屏幕底部显示，它们与每个捕获的数据包时间相关（通道1/黄色迹线=CAN总线，通道2/绿色迹线= LIN 总线）。

示波器屏幕上半部分显示的是时间交织采样协议解码列表/表格。

由于列表按时间顺序显示接收到的每条消息——无论来自CAN总线还是LIN总线——因此您可以更轻松、更直观地执行多总线数据传输之间的网关计时测量。

注：这适用于任意两条总线，例如CAN1至CAN2FD2。

为了更直观地进行测量，某些示波器可以在符号消息名称和信号值或这些信号的编码状态上进行解码和触发。

利用示波器解决嵌入式系统中I2C和SPI串行总线设计挑战陈鑫磊
【期刊名称】《中国电子商情·基础电子》
【年(卷),期】2017(000)012
【摘要】如今的嵌入式系统已经渗透到我们生活的每个角落,其中包含微处理器、微控制器、DSP、RAM、EPROM、FPGA、模数转换器、数模转换器和I/O电子单元。

这些设备在传统上一直使用并行总线相互通信及与外部世界通信。

然而今天,嵌入式系统设计中使用的越来越多的构件将用串行总线代替并行总线,
【总页数】5页(P36-40)
【作者】陈鑫磊
【作者单位】泰克科技中端产品中国区
【正文语种】中文
【相关文献】
1.SPI,MICROWIRE,I2C串行总线扩展技术 [J], 杜世伟;杨丽
2.基于FPGA的数字示波器串行总线SPI触发设计 [J], 彭海军
3.DPO3000数字荧光示波器优化嵌入式系统串行总线调试 [J], 孙丽君
4.用嵌入式系统的SPI模块实现I2C总线通信 [J], 池锋;常越
5.利用示波器解决嵌入式系统中I~2C和SPI串行总线设计挑战 [J], 陈鑫磊
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利用波形分析法诊断CAN总线系统故障侯勇【摘要】汽车CAN总线控制系统是当前最流行的车载网络系统之一.基于CAN总线系统信息传输原理,利用示波器对CAN系统传输的波形进行测量,对系统发生故障产生的波形进行分析和归类,从而找到CAN总线系统故障维修的一般方法.【期刊名称】《北京工业职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(015)001【总页数】4页(P19-22)【关键词】汽车CAN总线;波形分析;故障诊断【作者】侯勇【作者单位】北京工业职业技术学院机电工程学院,北京100042【正文语种】中文【中图分类】U472.42CAN总线控制系统利用双绞线，将汽车的各种电子装置与设备通过总线技术连接成一个网络环境，进行数据交换和资源共享，大大减少了电子控制系统中传感器和执行器的数量，优化了结构配置，使汽车的动力性、经济性和环保性等达到最佳。

目前汽车上常见的CAN总线系统分为以下3类[1]：(1)数据传输速率为500kBit/s的动力CAN数据总线；(2)数据传输速率为100 kBit/s的舒适CAN数据总线；(3)传输速率为100 kBit/s的CAN-Infotainment总线。

无论哪种CAN总线，都是电子控制单元内部的收发器利用差动放大电路处理信号。

差动放大器会用CAN-High线上的电压减去CAN-Low线上的电压。

信号经差动放大器处理后，来自外界的干扰脉冲产生的电压变化将会被抵消，从而保证了数据传递的可靠性。

因此，利用示波器测量数据总线中信号的传输状态，通过波形分析的方法来诊断CAN总线的故障是可行的。

以驱动CAN总线为例[2]：在不工作时，双绞线的2根导线有2.5 V的电压，被称为静电平，数据总线的所有控制单元都可以改变它，所以也叫做“隐性状态”；数据传输时， CAN-High线的电压值会升高，同时CAN-Low线的电压值会降低一个相同数值的电压，信号进入显性状态。

进入工作状态时，动力CAN总线上电压信号变化值为1 V。

汽车总线测试方案随着汽车技术的快速发展，汽车总线技术已成为现代汽车中不可或缺的一部分。

汽车总线是指在车辆内部各个电子控制单元之间进行数据通信的一种技术。

在汽车制造过程中，为了确保各个电子控制单元之间的正常通信，需要进行汽车总线测试。

本文将探讨一种有效的汽车总线测试方案。

首先，为了进行汽车总线测试，我们需要准备必要的工具。

一个基本的汽车总线测试工具包括以下几个组成部分：总线分析器、测试仪器和模拟器。

总线分析器主要用于监听和分析汽车总线上的数据流，以便检测和解决通信问题。

测试仪器可以帮助进行多种测试，例如电气测试、信号测试和带宽测试等。

模拟器则可以用于模拟各种情况，以验证汽车总线的稳定性和可靠性。

在进行汽车总线测试时，我们需要关注以下几个重要的方面。

首先是通信速率测试。

汽车总线上的数据传输速率对于车辆的性能和响应时间至关重要。

通过测试汽车总线的传输速率，可以确保其在正常工作范围内。

其次是电气测试。

电气测试主要是检测汽车总线的电气参数，例如电压、电流和功耗等。

这些参数对于总线的稳定性和可靠性至关重要。

通过电气测试，可以及时发现和解决潜在的电气问题。

接下来是信号测试。

信号测试主要是测试汽车总线上的信号质量和干扰情况。

信号质量对于总线的数据传输和通信效果至关重要。

通过信号测试，可以找出并解决信号干扰问题，确保数据的准确性和可靠性。

最后是带宽测试。

带宽测试是测试汽车总线的带宽使用情况，以确认总线是否足够支持各个电子控制单元之间的数据通信。

通过带宽测试，可以优化总线的使用效率，提升车辆的性能和响应速度。

在进行汽车总线测试时，我们还可以采取一些额外的措施来增加测试的准确性和可靠性。

首先是测试环境的搭建。

我们需要在真实的车辆环境中进行测试，以确保测试结果的真实性和可靠性。

其次是测试用例的设计。

我们需要根据不同的测试需求设计出相应的测试用例，以确保对汽车总线的各种功能进行全面的测试。

最后是测试数据的记录和分析。

我们需要记录测试过程中的各项数据，并进行分析和对比，以便及时发现和解决问题。

手持示波器在汽车电路诊断方面的运用对于很多从事一线汽车修理的技师朋友们来说，示波器是一个相对陌生的检测工具。

但随着电子技术的迅猛发展和对汽车性能要求的不断提高，以及日益严格的环保要求，电子技术在汽油车柴油车甚至是高档进口摩托车的运用越来越广。

这就要求技师朋友们在面对车辆故障诊断时，不仅仅要根据客户的反应情况和电路情况作出分析和判断，更是需要技师朋友们熟练掌握和使用各种电路诊断工具和仪器。

接下来，我们简单谈一谈示波器在汽车电路诊断方面的运用。

首先我们看一下点火系统，它是汽油发动机非常重要的一个组成部分，通过示波器检测初级（图1）和次级（图2）的点火波形可以直观的观查到各个气缸的点火线圈和火花塞的运行工况。

通过这组图片我们可以清楚的看到点火线圈的充电时间、跳火段、击穿电压、燃烧线、初级点火线圈与次级点火线圈互感作用下产生阻尼震荡的效应。

图1图2接下来是传感器，各种类型传感器在汽车上的运用很多，如曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器节气门位置传感器转速传感器氧传感器空气流量计……这些传感器涵盖了光学电学力学空气动力学化学等各个领域。

分布在汽车发动机的各个位置的传感器相互协调工作，将各个部件的运行工况以电信号传给ECU，ECU根据各个传感器的信号来判断最佳的点火喷油的时刻，确保汽车平稳安全的行驶。

我们以道奇酷威实测的一个霍尔式曲轴和凸轮轴位置传感器为例（图3）：从波形中我们不仅可以看到这两个信号之间的一个相位关系通过这个相位关系我们可以来对正时。

同时也能查看到是曲轴齿轮是否有缺齿的现象，因为曲轴信号的波形反映的实际上就是曲轴齿轮的运动轨迹。

图3我们用示波器最常查看的就是执行器当中的喷油嘴波形，喷油嘴其实就是个简单的电磁阀,当电磁线圈通电时，产生吸力，针阀被吸起，打开喷孔，燃油经针阀头部的轴针与喷孔之间的环形间隙高速喷出，形成雾状，有利于油料的充分燃烧。

在图4上我们看到电压波形有一段是向下形成的一段矩形反映的就是喷油的时间，也就是我们常说的喷油脉宽。

can总线波形检测实验心得本次实验是关于CAN总线波形检测的，通过实验的学习，我不仅掌握了CAN总线波形检测的理论知识，更重要的是在实践中加深了对CAN总线应用的认识。

CAN总线是一种多主机、高速、可靠、实时性强的数据通信总线，在现代汽车、工业控制等领域得到广泛应用。

选用CAN总线有很多好处，即可减少线缆数量，降低维护成本，增加可靠性，提高数据传输速度，提高系统实时性。

在本次实验中，我学习了使用示波器和通信分析仪来分析CAN总线波形。

首先，我们需要在CAN总线上定义并发送数据帧，然后使用示波器捕捉CAN总线上的信号，并通过观察CAN总线上的波形，分析数据传输的情况。

在实践中，我观察到了如下几个重点：一、观察CAN总线上的波形，要重点分辨CAN总线上的SOH和SOL 分别对应CAN总线上的高电平和低电平，从而判断数据帧是否正确地发送到总线上。

二、分析CAN总线波形时，要注意每个CAN信号线上电位的变化，尤其是在出现错误时，要通过观察特定的错误标识码，分析错误原因，及时进行排查和修复。

例如，出现了错误的电压水平，说明CAN总线出现了故障。

三、当数据帧未能正确地发送到CAN总线上时，要通过示波器分析波形，及时发现问题，并进行排查。

例如，可以根据诊断数据或制造商的建议，查看是否存在不当安装或信号强度较弱等问题，以及检查是否存在总线长度过长、噪声污染、松动的连接以及总线终端等问题，并及时进行修复和调整。

综上所述，本次实验不仅仅是对我们掌握CAN总线波形检测知识的考验，更是对我们掌握CAN总线应用知识的指导。

我们需要在实践中不断总结和积累经验，不断提高自己的技能和水平，以便更好的应用CAN总线技术，为实际工程应用提供更好的支持。

龙源期刊网 罗德与施瓦茨RTO示波器实现10GBase—T一致性测试作者：来源：《移动通信》2014年第06期2014年3月6日，罗德与施瓦茨的R&S RTO示波器发布了新的以太网接口测试方案，有效扩展了其应用范围。

R&S RTO-K22与R&S RTO-K23以太网一致性测试选件分别支持10/100/1000Base-T与10GBase-T以太网接口。

所有的一致性测试满足IEEE与ANSI以太网测试标准。

R&S RTO示波器产品发布了以太网接口的自动化一致性测试方案。

得益于R&S RTO的高动态范围，用户将获得精准的测试结果。

R&S RTO示波器非常适合以太网一致性测试。

R&S RTO拥有高动态范围的突出优点，其ENOB达到7比特有效位，即使在标准规定下的互相关测试也能得到可信赖的结果。

用户可以在样机测试阶段与量产阶段，对产品进行可信赖的以太网一致性测试。

例如，用户需要测试以太网设备的信号质量，可通过眼图测试功能以检查信号强度与以太网电文的信号特征。

R&S RTO的眼图测试通过硬件加速的模板测试实现，每秒可进行多达600 000次的模板测试。

此测试方案包含了简单易用的R&S RT-ZF2以太网测试夹具，其带有各类型的以太网端口以连接到目标测试板。

此夹具是目前市场上唯一同时支持10/100/1000Base-T与10GBase-T以太网接口。

R&S RT-ZF2C是一根103米定制线缆，在特定的各位置拥有不同阻抗。

当需要进行千兆以太网抖动测试时，使用R&S RT-ZF2C模拟目标测试板在使用受损以太网线缆时的工作环境。

R&S RTO-K22与R&S RTO-K23以太网一致性测试软件既可以直接运行在R&S RTO示波器，也可以运行在电脑，以控制示波器与目标测试板。

R&S RTO示波器与目标测试板通过一根差分探头（如R&S ZT-ZD10）连接。

利用示波器进行高速串行总线信号分析的方法总结选用正确的探测方式、正确的测试码型以及在信号采集上采用性能优良的设备，这些都为最终的信号分析提供了保障。

通常都采用自动化的测量和分析工具来进行一致性测试。

安装有分析软件的示波器可以加速误码率评估、眼图、反射和回波损耗等测试效率。

除此之外，还能提供独一无二的深入分析，帮助设计人员快速准确的定位串行系统的异常。

实时示波器(RT)还是等效取样示波器(ET)很多标准所定义的一致性测试都是基于实时采样技术的，而有另外一些标准却需要等效取样的设备。

每一种采样技术都有自己的优势和使用背景。

实时采样示波器(RT)通过触发，连续的采集信号，然后分析采集的数据样点得到测量结果。

采样数据的细节信息取决于示波器的带宽、采样率和存储长度。

高级的示波器使用软件DSP技术进行恢复时钟。

这意味着可以快速的对不同的串行标准采用不同的时钟恢复模型。

实时示波器能够采集任何形式的信号，信号可以是周期重复的，或者码型是重复的或者单次出现的都能够被准确的捕获下来。

等效取样示波器(ET)仅能重建周期重复的信号波形。

这种类型的示波器能够采样和重建的信号频率要比实时示波器高很多，但是被测信号只能是周期重复的。

采样示波器依靠内部硬件CDR产生采样脉冲，而示波器会根据每个采集脉冲随机的采集信号样点。

取样示波器的测量、分析信号的时间都比较长，因为要采集若干个信号的重复周期。

但是可以利通高级的触发系统，缩短触发准备时间，加快测量速度。

现代高级的取样示波器还集成了时域反射计(TDR)和时域传输计(TDT)的能力，。

罗德示波器调用文件
罗德示波器调用文件可以通过以下步骤进行：
1. 连接示波器：将示波器与电脑或其他控制设备连接，可以使用USB、LAN或RS232接口连接。

2. 安装示波器驱动程序：根据示波器的品牌和型号，在电脑上安装相应的示波器驱动程序。

驱动程序通常可以从示波器的官方网站上下载。

3. 打开示波器控制软件：启动示波器控制软件，可以是示波器厂商提供的官方软件，也可以是第三方开发的支持相应示波器的软件。

4. 连接示波器：在示波器控制软件中，选择连接方式，如USB、LAN或RS232，并选择相应的端口。

5. 导入文件：在示波器控制软件中，通常有文件导入功能，可以选择导入要调用的文件。

文件的格式可能包括CSV、TXT 等。

6. 配置示波器：根据需要，配置示波器的参数，如采样率、触发模式、水平和垂直刻度等。

7. 开始调用：在示波器控制软件中，点击开始调用或类似的按钮，示波器将开始采集数据并显示在屏幕上。

请注意，具体的操作步骤可能因示波器品牌、型号和控制软件而有所差异。

建议参考示波器和控制软件的用户手册或官方文档以获得更详细和准确的操作指导。