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介绍
示波器具有表征汽车串行总线(如CAN、CAN FD、LIN等)模拟质量的固有能力。这就是为什么工程师经常使用示波器来调试和表征这些信号。使用示波器进行模拟表征称为物理层测量。在分析物理层时,关键是示波器仍然以最快的速度运行,这样你就可以看到总线上任何可能导致严重缺陷的罕见错误。在你的示波器正在做串行硬件解码时,你只能看到这些罕见的错误。软件解码导致示波器运行太慢,捕捉不到任何罕见的信号事件。
市场上的许多示波器都提供以汽车为中心的选择。然而,是德科技的InfiniiVision HD3系列示波器提供独特的基于硬件的测量功能,用于调试和表征汽车串行总线的物理层。
图1。InfiniiVision HD3系列是同级别中罕见的可以提供基于硬件串行解码的示波器。
本应用文章探讨了InfiniiVision HD3系列示波器的独特汽车测量功能和高级分析功能,以帮助你快速调试和表征汽车串行总线的物理层。
这些能力包括:
基于硬件的解码响应
双总线时间交错列表显示
使用分段存储器解码捕获的所有帧
区域触发器隔离发生的CAN总线仲裁场
极快的示波器波形更新率
HD3系列示波器采用是德科技独家定制的ASIC技术,每秒可更新超过130万个波形。HD3示波器即使在使用汽车串行总线应用通常需要的自动深度采集存储器(每通道100 Mpts)捕获长波形时也保持响应。图2显示了响应范围增强了仪器的可用性,以及它捕获在汽车设计中可能存在的问题或者难以捉摸的事件的可能性。
当在其他厂商的示波器上使用深度存储器时,波形更新速率可能非常慢。这不仅使示波器难以使用,而且还降低了发现不常见故障的可能性。
图2。每秒130万个波形的更新率很容易捕获不常见的故障和抖动。
基于硬件解码
HD3系列示波器是市场上少有的使用基于硬件的CAN, CAN FD, LIN和所有其他支持的串行总线解码的示波器。基于硬件的解码提供了解码跟踪的实时更新。此功能增强了示波器捕获和显示不常见的串行总线通信错误的可能性,例如错误帧和格式、确认、CRC和数据位错误,如图3所示。
图3。基于硬件的解码捕获并显示一个不常见的错误帧后面的CAN填充位错误
双总线时间交错协议列表显示
大多数带串行总线选项的示波器可以显示两种格式的解码数据。一种格式显示与捕获波形时间相关的一个或多个解码跟踪。当将示波器的时基设置为查看单个帧时,此解码跟踪非常有用。在HD3系列示波器上,时间相关解码轨迹出现在示波器显示的底部附近(波形下方)。第二种解码格式是是德科技的“列表”显示。列表显示用来显示解码数据的表格列表,列标签基于特定协议的字段。
汽车使用多种总线进行控制和监控,包括CAN、CAN FD、LIN等总线。数据有时需要从一个总线传递到另一个总线。汽车厂商使用被称为“网关”的芯片在总线之间交换数据。InfiniiVision HD3系列示波器可以在同一列表中显示来自两个总线的时间交错解码数据,如图4所示。在本例中,LIN总线帧为绿色,CAN总线帧为蓝色。时间交错的列表显示可以很容易地跟踪从一个总线传递到另一个总线的数据。
图4。双总线时间交错列表显示使得通过CAN-to-LIN网关更容易跟踪数据
在列表显示中采用帧解码的分段存储器采集
汽车工程师经常需要捕获多个连续但有选择性的串行数据帧。例如,他们可能希望捕获每个连续发生的错误,而不捕获其间的所有内容。如果没有分段内存获取,另一种选择是使用具有极深内存的示波器,然后在捕获包含所有帧(而不仅仅是选择性帧)的长记录后浏览所有内存。这个过程可能需要很长时间
工程师可以设置HD3系列示波器,以捕获每帧之间具有精确时间标记的片段。然后,他们可以通过自动解码(时间相关解码跟踪和列表)单独检查它们。这使得测量特定错误发生之间的时间变得更加容易。它还允许工程师在每次传输错误时跟踪传感器输出数据,如图5所示。
图5。分段存储采集与自动解码在每次发生的精确时间标记之间选择性捕获CAN数据包。
HD3系列示波器的分段存储采集自动解码帧。HD3示波器具有在协议列表中显示分段采集的所有解码帧的能力。
使用区域触发隔离和表征CAN总线仲裁场
如果示波器的波形更新速度很快,则很容易识别何时发生CAN总线仲裁。在大多数示波器中,基于特定CAN消息触发仲裁并不那么容易。但是InfiniiVision示波器的区域触发功能允许您建立仲裁发生的“区域”(每帧的前几个位),同时还可以在特定的帧ID(或符号消息名称)上限定触发条件,如图6所示。然后,你可以使用示波器的分段存储器采集来捕获仲裁的连续发生,以表征它发生的频率。
图6。利用示波器的区域触发能力表征CAN总线仲裁场
总结
当今所有主要的示波器供应商都提供在CAN、LIN、CAN FD和所有其他主要串行总线上触发、解码和搜索数据的选项。然而,是德科技HD3系列提供基于硬件的解码,以确保你不会错过任何可能导致设计缺陷的罕见事件。与是德科技HD3示波器的其他独特功能相结合,如列表显示,将帮助你以最快的速度和最准确的方式表征和调试汽车串行总线的物理层。
新的InfiniiVision HD3系列示波器
HD3系列拥有令人印象深刻的分辨率、高精度、深存储器、二或四个模拟通道以及从200 MHz到1 GHz的所有新定制技术。
HD3系列示波器提供14位ADC、2或4个模拟通道、100 Mpts内存、1300000 wfms/sec更新速率和10.1英寸电容式触摸屏。
特点
体验200 MHz至1 GHz的带宽和二或四个模拟通道。
对比12位ADC,使用14位模数转换器(ADC)将垂直分辨率提高四倍
使用10.1英寸电容式触摸屏轻松查看和分析您的信号。
在50μVRMS噪声基底下查看较小信号。
通过专用区域触发,在几秒钟内隔离信号。
以1.3 M波形/秒的更新速率查看更多信号细节。
受益于针对示波器测量优化的全新定制技术。
使用高达100 Mpts的内存捕获更多数据。
体验具有高级功能的全新用户界面,包括分割网格和带宽限制选项。
通过完全可升级性扩展您的测量能力;随时添加带宽、系统升级和高级应用软件。
*了解更多HD3系列示波器的信息和细节,可通过以下链接:
https://www.dfzk.com/prod_keysight_hd302mso.html
https://www.dfzk.com/prod_keysight_hd304mso.html
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