地鐵(tiě)列車 CAN總線通訊(xun)信号質量檢驗(yan)分析
CANScope總(zong)線分析儀 赴某地鐵線路(lù)，進行現場檢驗(yan)分析，如圖1所示(shì)。
圖 1 測試現場
圖 2 地鐵車輛(liang)網絡拓撲圖
圖 3 眼圖(tú)位寬幅值測量(liang)
1.空調(diao)發出波形的分(fèn)析
從空調(diao)發出的 CAN幀ID爲：0x331,0x332,0x333，選(xuan)取其中一個ID爲(wei)0x331的報文，波形如(ru)圖4所示。可見有(yǒu)差分電平有明(ming)顯的“地彈”現象(xiàng)。
圖 4 幅值分析
将 ID爲0x331,0x332,0x333的幀波(bō)形做眼圖，如圖(tú)5所示。可清晰看(kàn)到CAN波形幅值爲(wei)1.5V（那些高幅值的(de)是和其他幀仲(zhòng)裁時擡高的）。
圖(tu) 5 空調發出波形(xíng)的眼圖
分(fen)析： CAN差分波形邊(biān)沿陡峭，邊沿清(qing)晰，但幅值隻有(yǒu)1.5V，比标準CAN差分電(diàn)平（兩個120歐終端(duan)電阻時）的2.0V少0.5V，有(you)兩種可能：
（1）此CAN接(jiē)口上CANH和CANL上可能(neng)各串聯了10歐左(zuo)右的電阻，與兩(liang)個并聯的120歐産(chan)生分壓，讓實際(ji)發出的波形隻(zhi)有1.5V；1、帶功放的電(dian)路，并通過使能(neng)端控制其工作(zuo)；
· （2）本網絡中終端(duān)電阻多添加了(le)1個120歐，即總線中(zhōng)有3個120歐電阻，導(dǎo)緻電壓幅值降(jiàng)低到1.5V。
從波(bō)形看，還有很明(ming)顯的 “地彈”現象(xiang)，說明空調CAN接口(kou)位置阻抗不連(lian)續。有可能其位(wèi)置是實際的終(zhōng)端，但終端電阻(zu)不在它上面，或(huo)者其位置爲較(jiào)長分支的末端(duan)。
2.CAN主控(kòng)發出的波形
CAN主控發(fa)出的CAN幀ID爲0x200,0x231。選取(qu)其中一個ID爲0x200的(de)報文，波形如圖(tú)6所示
圖 6 CANopen主控發出的(de)波形
将 ID爲(wèi)0x200,0x231的幀波形做眼(yǎn)圖，如圖7所示。可(ke)清晰看到從CAN主(zhǔ)控發出的CAN波形(xíng)到達空調CAN接口(kǒu)時的幅值爲1.8V（測(cè)量點在網卡這(zhe)邊，那些高幅值(zhí)的是和其他幀(zhēn)仲裁時擡高的(de)）。上升沿緩，下降(jiàng)沿有波形駐留(liú)。
圖 7CANopen主(zhu)控發出的波形(xing)眼圖
分析(xi)：測試點測出的(de)差分電平幅值(zhí)爲 1.8V，也比标準的(de)2.0V少0.2V，可能是CAN主控(kong)在CANH和CANL上也串聯(lián)了電阻，或者是(shì)傳輸導線、接頭(tou)有一定的壓降(jiàng)導緻。
CAN差分波形上升(shēng)沿緩慢說明從(cóng)CAN主控到空調CAN接(jie)口的導線阻抗(kàng)較大。下降沿有(you)波形駐留，也是(shi)因爲空調CAN接口(kǒu)其位置是實際(ji)的終端，但終端(duān)電阻不在它上(shang)面，或者其位置(zhì)爲較長分支的(de)末端。
3.實際接終端電(diàn)阻位置的節點(dian)
如圖 8所示(shi)。爲實際接了終(zhong)端電阻的節點(dian)波形。
圖 8 CAN幀ID爲0x30E的波形(xíng)
對其做眼(yan)圖如圖 9所示。
圖 9 CAN幀ID爲(wei)0x30E的眼圖
分(fen)析：通過眼圖看(kàn)，其下降沿陡峭(qiao)下降到 0，但随即(ji)發生“地彈”，說明(ming)其上面安裝了(le)終端電阻，但它(tā)不是實際的終(zhōng)端，而從實際終(zhong)端反射過來的(de)波導緻“地彈”。
· （1）系(xi)統的CAN波形存在(zai)比較嚴重的“地(dì)彈”現象，有導緻(zhì)位錯誤的風險(xiǎn)。通過前面的分(fen)析，是由于阻抗(kàng)不連續導緻。而(er)産生阻抗不連(lián)續，是總線終端(duān)電阻安裝位置(zhì)錯誤；
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