示波器如何协助工程师调试汽车电子行业的通信问题

 提起汽车电子行业的通信问题,大家自然会想到CAN、LIN、CANFD、车载以太网等协议。那么工程师在调试这类通信问题的时候,示波器是否拥有相关协议的分析插件就非常关键。这些分析插件是如何协助工程师解决问题的呢?

 
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。
 
本文将重点从示波器的以太网分析、车载总线协议解码、CAN位时间测试3个方面来进行描述。
 
一、以太网分析
 
目前,车载以太网最重要的应用就是域控制器。除了域控制器、激光雷达这些都需要高带宽和全新的运算架构。另外一点就是降低成本的需求。
 
如图1所示,为典型的汽车网络架构。
示波器如何协助工程师调试汽车电子行业的通信问题
                                                                                  图1 典型的汽车网络架构
 
像CAN总线一样,以太网也需要类似的多种测试来确保通信等的稳定性。这其中就包括眼图测试、发送抖动、幅值特性、上升下降时间、占空比失真等项目的测试。通过这几项的测试,基本可以判断以太网的性能是否良好。
 
为了兼顾汽车电子方面的整体测试需求,包括常规的电压电流信号,CAN、LIN等总线测试,以及以太网测试等。ZLG致远电子的ZDS4054 Plus,最新固件支持百兆以太网(100Base-TX)分析功能。
 
测试需要1块ZTF100B转接板,2条SMA转BNC线,1条平行网线用于接示波器,1条平行或交叉网线用于接被测设备。
 
如图2所示,为测试时连接图,黄色网线另一端插在示波器背面的网口,黑色网线另一端连接被测以太网端口。
示波器如何协助工程师调试汽车电子行业的通信问题
                                                                             图2 以太网分析测试连接图
 
图3为100Base-TX的眼图分析测试。
示波器如何协助工程师调试汽车电子行业的通信问题