本文摘要：CAN总线普遍应用于汽车电子、现代工业及军工航空等安全性拒绝较高的领域，优质的CAN信号是各节点平稳通信的基础，那么，如何辨别总线信号质量的好坏呢？我们可以对信号做到一次质量评估。为什么要评估检查CAN信号的质量？信号质量较好的CAN信号，可能会造成发送到或接管节点无法准确辨识信号电平，使通信受到影响。

CAN总线普遍应用于汽车电子、现代工业及军工航空等安全性拒绝较高的领域，优质的CAN信号是各节点平稳通信的基础，那么，如何辨别总线信号质量的好坏呢？我们可以对信号做到一次质量评估。为什么要评估检查CAN信号的质量？信号质量较好的CAN信号，可能会造成发送到或接管节点无法准确辨识信号电平，使通信受到影响。信号质量评估是分析CAN通信信号质量的一种有效地手段，对单节点展开信号质量评估，能直观体现节点信号电平质量的优劣；对CAN网络展开信号质量评估，能直观地较为各节点信号质量情况，便于问题的分析和定位。CAN信号质量评估的涉及概念CAN节点是通过差分信号展开通信的，因此，信号质量的评估对象为CAN差分信号的波形。

信号质量评估即对差分信号波形的幅值、斜率及扰动等元素按照一定的规则展开综合评估，获得的质量评估结果，以百分比的形式呈现出。信号质量评估参数图如图1右图：图1信号质量评估参数图1、无阻碍电压范围无阻碍电压范围是指待评估差分波形段中显性位电平的最小值和隐性位电平的最大值之间的差值。2、峰峰值峰峰值是指波形中最大值和最小值的差值。

3、斜率斜率即信号边沿时间，是波形中信号电平转换时所经历的时间，还包括下降沿和上升沿。信号质量评估方法1、斜率评估全面评估CAN总线电平的信号质量，边沿时间的评估是不可或缺的，过分陡峭的边沿不会造成接管节点取样错误。如图2右图的波形，边沿显著过分陡峭。

图2信号边沿过分陡峭现象斜率评估计算公式如下：由计算公式由此可知，当边沿过分陡峭，即边沿时间标记时间的比例越大时，则评分就越较低；当边沿时间超过位时间的50％时，评分为0％，这时位信号早已相当严重畸变，影响节点对位电平的辨识。2、幅值评估信号质量的优劣与信号的幅值（幅值是指顶部值与底部值之间的差值）密切相关，幅值对应的顶部值和底部值须要在ISO11898－2定义的范围之内，否则有可能造成无法长时间通信。

图3ISO11898－2显性差分电平参照范围图4ISO11898－2隐性差分电平参照范围幅值出现异常，不会使CAN通信的容错性减少，如图5右图，幅值对应的顶部值只有1．2V左右，高于ISO11898－2定义的最小值。图5CAN差分信号幅值过较低幅值评估公式如下：无阻碍电压范围幅值评分由计算公式由此可知，幅值的评估与无阻碍电压范围密切相关，当无阻碍电压范围为1V时，评分大于，为0％；而2．2V为无阻碍电压范围的拟合值，对应评分为100％。3、扰动评估信号在波形顶部值和底部值的晃动直观地体现了信号受到的阻碍情况，即往往不会使波形经常出现预冲和过冲现象。

图6信号预冲现象图7信号过冲现象信号扰动按照如下公式展开评估：由计算公式由此可知，当峰峰值与无阻碍电压范围就越相似时，评分越高，此时密切相关信号波形的预冲、过冲较小，当峰峰值和无阻碍电压范围大于时，评分为100％。4、综合质量由以上三部分获得信号质量评估的综合结果，计算公式如下：录：1／3可看做三大信号质量评估内容的权重，它们一般用于完全相同的权值。5、注意事项信号质量的评估不应以差分波形的波形段为单位，且波形段中不应包括下降沿、上升沿、顶部值以及底部值等波形元素；根据CAN通信的原理，仲裁场和ACK场期间，多个节点有可能同时展开信号的传输，这两个位场不应参予信号质量的评估，因为用作评估的波形应当归属于同一个节点，这样才能确保评估结果密切相关的是同一个节点；仅有对标准数据帧和拓展数据帧且有原始波形的报文展开评估，评估的波形为差分波形。

信号质量自动化评估以下是以ZLG定远电子的CAN总线分析仪展开信号质量评估的操作方法。第一步，用CAN总线分析仪收集DUT一定数量的报文。图8CAN报文收集第二步，页面报文菜单区的“信号质量”图标，设置好参数后页面“开始评估”按钮。

等候分析完后获得结果，如图9。图9信号质量评估结果软件对评估结果反对多种分类和显示方式，便于分析定位问题，充分利用该功能可以很快地定位问题节点。

如图10是收集两个节点的通信报文展开信号质量评估的结果，节点1的报文ID段最后一个字节皆为0xF4，节点2的报文ID段最后一个字节皆为0x56。图10多个节点的信号质量较为由信号质量评估结果可以告诉，节点2的信号质量较好，必须采行一定的措施提高其信号的质量，以确保通信的可靠性。总结CAN总线电平信号的质量评估检测有助排查总线故障，定位故障节点，从而提高及提高CAN总线系统通信的稳定性。

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