如何准确测量CAN节点的信号边沿参数

CAN通信为什么会出现通信故障？就目前国内设备来说，缺少强制执行的硬件标准，各厂家设备间没有一致的通信性能，自然很容易就出现通信故障。周立功致远电子为此提出了完整的解决方案。

CAN总线设计规范对于CAN节点的信号边沿各项参数都有着严格的规定，如果不符合规范，则在现场组网后容易出现不正常的工作状态，各节点间出现通信故障。具体要求如表1所示，为测试标准“GMW3122信号边沿标准”。

表1 GMW3122信号边沿标准

所以每个厂家在产品投入使用前，都要进行CAN节点DUT（被测设备）的信号边沿参数测试。一般是使用GMW3122信号边沿测试的CAN测试方法，如下描述： 

如图1所示，我们以信号跳变过程的20%~80%定义为该信号的上升时间与下降时间。

图1上升沿与下降沿

如表1所示电容匹配的条件下，选择被测DUT的适应条件，如图1所示，测试接线小于1米，测试被测DUT的信号差分电平Vdiff=VCANH-VCANL的上升时间和下降时间（电压20%~80%的区间）。

上升时间：从隐性到显性状态过渡时间。下降时间：从显性向隐性状态过渡时间。进行测量时，每个边沿至少测量1000次，以确定边缘上升/下降时间的最小值和最大值。

图2 信号边沿测量接线图

由此可见，该方法虽然可以测量出CAN节点的上升沿与下降沿，但需要使用示波器进行上千次的人工操作测量，即浪费时间人力，又可能存在测量误差，且由于样本数量有限，还不一定能完全反映设备的真实性能。所以为了简化操作，提高测量结果的准确度，节约人工成本，广州致远电子股份有限公司改进了测试方法，使用CANScope-Pro总线分析仪、CANScope-StressZ扩展板进行全自动的大数据量统计分析测量。

测试方案如下：

1.测试使用CANScope-Pro与CANScope-StressZ扩展板，DUT上电后，一直发送CAN报文。CANScope不勾选总线应答，其黑色表笔（地）要和DUT的CAN收发器共地。如图3所示，进行测试连接。

图3边沿测试接线图

2.如图4所示，配置干扰源为外部，便于启用Vdis+和Vdis-的外部输入接口。注意GND是在Vdis+和Vdis-外部输入口中间那个接口，用于和CAN收发器的地连接。

图4调整CANScope-StessZ干扰源为外部

3.按表1所示，选择对应的测试条件进行测试。

将Vdis+和GND、Vdis-和GND间各接入表1所要求的C1、C2电容，调整CANScope-StressZ的控制面板将CHL调节为表1所要求的C3电容。然后启动CANScope-StressZ。

4.将DUT启动，发送报文，通过CANScope记录一段时间报文和波形后，点击CANScope的停止，点击工具栏中的边沿统计。如图5所示。

图5边沿统计图标

5.点击边沿统计，获得结果，如图6所示。

图 6边沿统计（升序排列）

6.点击排序为上升时间，升序排列中，第一条为上升时间最小值，如图6所示，为31.1ns；降序排列中，第一条为上升时间最大值，如图7所示。同理，可以分析出下降时间的最小值，和最大值。

图 7边沿统计（降序排列）

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