CAN總線設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于CAN節(jié)點(diǎn)的輸出電壓有著嚴(yán)格的規(guī)定，單個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸出電壓如果不符合規(guī)范，則在現(xiàn)場組網(wǎng)后容易出現(xiàn)信號(hào)電平不可靠的情況，導(dǎo)致錯(cuò)誤幀的出現(xiàn)，各節(jié)點(diǎn)間無法進(jìn)行通信。具體要求如表 1所示，為測試標(biāo)準(zhǔn)“ISO 11898-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)”。

所以每個(gè)廠家在產(chǎn)品投入使用前，都要測試CAN節(jié)點(diǎn)DUT(被測設(shè)備)的輸出電壓幅值。一般是使用ISO 11989-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)的CAN測試方法，如下描述：

如表 1所示負(fù)載條件下，選擇被測DUT的適應(yīng)條件，如圖 1所示，Rtest為網(wǎng)絡(luò)負(fù)載電阻，正常為60Ω，高負(fù)載時(shí)為45Ω。測量絕對(duì)和差分電壓等級(jí)和CANL CANH線電battery voltage of 14 V. In addition, measure the common mode bus voltage VCM.壓： VCAN_H，VCAN_L，然后計(jì)算差分電壓Vdiff和共模電壓VCM。其中Vdiff和VCM的計(jì)算方法如下：

Vdiff = VCAN_H – VCAN_L

VCM = 0.5 * (VCAN_H + VCAN_L)

如果測試結(jié)果符合表 1所示，則通過測試。

圖 1 輸出電壓測試原理

由此可見，該方法雖然可以測量計(jì)算出信號(hào)的輸出電壓，但測試系統(tǒng)搭建較為麻煩，且需要多次測量取平均值做計(jì)算，還有可能出現(xiàn)測量誤差，浪費(fèi)人力物力。

所以廣州致遠(yuǎn)電子股份有限公司改進(jìn)了測試方法，使用CANScope-Pro總線分析儀與CANScope-StressZ擴(kuò)展板組合后，采用對(duì)稱性測試的方法，避免了人工測量統(tǒng)計(jì)的誤差，同時(shí)配合自動(dòng)化測試的方式，減少了測試時(shí)間的浪費(fèi)，且使大數(shù)據(jù)量統(tǒng)計(jì)測量得以實(shí)現(xiàn)，提高了測試的準(zhǔn)確度，極大節(jié)約了人工成本。

測試方案如下：

1. 使DUT上電后，能一直發(fā)送CAN報(bào)文，CANScope不勾選總線應(yīng)答，其黑色表筆(地)要和DUT的CAN收發(fā)器共地，如圖 2所示，配置Stress板的模擬干擾參數(shù)，進(jìn)行測試系統(tǒng)的測試連接。

按表 1所示，按照對(duì)應(yīng)的測試條件，通過調(diào)整CANScope-StressZ模擬擴(kuò)展板上的RHL值，進(jìn)行模擬負(fù)載電阻的變化(正常測試時(shí)，RHL=60Ω，高負(fù)載測試時(shí)，RHL=45Ω)，進(jìn)行DUT輸出差分驅(qū)動(dòng)能力測試。

圖 2 輸出電壓測試連接圖

2. 啟動(dòng)CANScope-StressZ與CANScope，記錄一段時(shí)間報(bào)文和波形后(至少10000幀以上)，點(diǎn)擊CANScope的停止，保存。然后點(diǎn)擊“測試”中的 “對(duì)稱性測試”進(jìn)行共模電壓VCM的自動(dòng)測試，如圖 3所示：

圖 3 CANScope對(duì)稱性測試

3. 進(jìn)入“對(duì)稱性測試”設(shè)置界面，如圖 4所示。點(diǎn)擊“自動(dòng)設(shè)置”按鈕，調(diào)整好電壓范圍與偏移，然后將誤差電壓設(shè)置為0.25，以同時(shí)符合顯性與隱性電平時(shí)的VCM要求，然后可點(diǎn)擊開始測試。

圖 4 對(duì)稱性測試共模電壓

4. 等待進(jìn)度條完成后，點(diǎn)擊“生成報(bào)告”即可獲得測試結(jié)果，如圖 5所示。

圖 5 軟件眼圖添加配置

5. 如圖 6所示，點(diǎn)擊“測試”中的 “CAN測試儀”，進(jìn)行CAN_H、CAN_L、CAN_DIFF參數(shù)的測試。

圖 6 CAN測試儀自動(dòng)測試

6. 保持DUT(被測試設(shè)備)處于發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)，如圖 7所示，進(jìn)入“CAN測試儀”界面，勾選電壓測試，將ISO11898-2中VCAN_H，VCAN_L，Vdiff的要求填入電壓測試中，點(diǎn)擊“開啟”即可。等待測試結(jié)束后，可點(diǎn)擊“測試報(bào)告”按鈕，生成如圖 8 的測試報(bào)告文件。

注意：由于CANScope測試Vdiff的隱性最大值無法設(shè)置到0.05V，只能設(shè)置為0.5V，所以這個(gè)測試選項(xiàng)應(yīng)使用ZDS2024示波器配合差分探頭進(jìn)行準(zhǔn)確測試。

圖 7 CAN測試儀-電壓測試

圖 8 電壓測試報(bào)告

CANScope分析儀周立功致遠(yuǎn)電子研發(fā)的一款綜合性的CAN總線開發(fā)與測試的專業(yè)工具，集海量存儲(chǔ)示波器、網(wǎng)絡(luò)分析儀、誤碼率分析儀、協(xié)議分析儀及可靠性測試工具于一身，并把各種儀器有機(jī)的整合和關(guān)聯(lián);重新定義CAN總線的開發(fā)測試方法，可對(duì)CAN網(wǎng)絡(luò)通信正確性、可靠性、合理性進(jìn)行多角度全方位的評(píng)估;幫助用戶快速定位故障節(jié)點(diǎn)，解決CAN總線應(yīng)用的各種問題，是CAN總線開發(fā)測試的終極工具。