标签: 串行译码

故障现象　 一辆 2015款奔驰R320车，搭载276 826 发动机，累计行驶里程约为18万km。该车行驶中，组合仪表上的ABS警告灯、防侧滑警告灯、发动机故障灯等多个故障灯偶尔异常点亮（图1），且车速表不指示，挡位不显示，同时车辆加速不良；另外，发动机偶尔无法起动着机。 图 1　故障时的组合仪表 故障诊断　 用故障检测仪检测，发现多个控制单元中均存储有未曾接收到其他控制单元的 CAN信息的故障代码；梳理这些故障代码，发现曾丢失通信的控制单元有转向柱控制单元（N80）、车身稳定系统控制单元（N47-5）、发动机控制单元（N3/10）、直接选择智能伺服控制单元（A80）、中央通道控制单元（N93）、变速器控制单元（EGS）及组合仪表（A1）等，而这些控制模块均在CAN C总线（底盘CAN总线）上，由此怀疑CAN C 总线偶尔存在通信故障。 查看维修资料得知， CAN C总线上的控制单元均连接在副驾驶人侧的CAN C总线分配器X30/19（图2）上，于是用 虹科 P ico 汽车 示波器从 CAN C总线分配器X30/19处测量CAN C总线信号波形。 图 2　CAN C总线分配器X30/19的位置 反复试车，捕捉到故障出现时的 CAN C总线信号波形如图3所示，CAN C-H隐性电压约为2.5 V，显性电压约为3.5 V，正常；CAN C-L隐性电压约为2.5 V，显性电压约为1.4 V，也正常；但偶尔会出现一段比较稀疏的信号，异常 。 图 3　故障出现时的CAN C总线信号波形 对信号波形进行译码（图 4），发现那段稀疏的信号无法译码，且帧ID 3 40 在反复发送相同信号。由于CAN C总线信号的隐性电压和显性电压均正常，排除CAN C总线线路存在故障（虚接、断路、互短、对电源及搭铁短路等）的可能，推断某个控制单元损坏。 图 4　对故障出现时的CAN C总线信号波形进行译码 依次从 CAN C总线分配器X30/19处脱开通往各控制单元的CAN C总线导线连接器，发现当脱开通往左前、右前氙气前照灯控制单元的CAN C总线导线连接器时，CAN C总线信号波形恢复正常（图5） 。 图 5　CAN C总线信号波形恢复正常 进一步检查发现，脱开右前氙气前照灯控制单元导线连接器时， CAN C总线信号波形恢复正常，由此推断右前氙气前照灯控制单元损坏（图6）。 图 6　损坏的右前氙气前照灯控制单元 故障排除　 更换右前氙气前照灯控制单元后反复试车，故障未再出现，故障排除。 故障总结　 万用表测量的是平均电压，若用万用表测量CAN C总线信号电压，故障时和正常时的信号电压基本一致（CAN C-H电压约为2.9 V，CAN C-L电压约为2.1 V），则无法发现异常。 而示波器测量的是瞬时电压，因此使用示波器能够捕捉到异常的信号波形，为进一步诊断指明了方向。 与此同时，电压正常也无法代表信号正常，需通过译码的方式，从通讯层面进行更精准的诊断。例如本案中，通过对信号的译码，才发现了帧ID3 40重新发送相同的的信号，进而通过插拔导线连接器&持续观察译码的方法确定了最终故障。 作者： 周庆云 没有阶次的异响怎么查？2月13日晚8点，，江裕南老师教你用“传递路径法”，精准判断车辆异响问题根源！传递路径法。 2月13日晚8点，蛇年首场直播！拥有16年一线诊断经验的保时捷中心技术经理，江裕南老师，教你用“传递路径法”，精准判断车辆异响问题根源！保时捷992行驶中车身异响究竟来自何方呢？直达预约： 保时捷992车身异响诊断

CAN XL是第三代控制器局域网协议，建立在经典CAN和CAN FD网络的基础上，并支持向后兼容。它面向车载网络，使用单个差模总线连接多个控制器和传感器。由于高度的耐用性和对布线需求最小的总线拓扑结构，控制器局域网协议越来越多地进入新的工业应用。 CAN XL支持比其前代产品更高的数据比特率和更长的数据有效载荷，允许高达20Mbit/s的传输速率和高达每帧2048字节的传输速率。为了支持更高的数据传输速率，引入了一种新的CAN SIC XL收发器类型，用于提供高速数据传输所需的快速信号边沿、低振铃和对称性。 CAN XL仍可与混合模式总线上的典型CAN、高速CAN或CAN SIC收发器一起使用，或者如果应用不需要高比特率时也可一起使用。 更高的比特率和数据有效载荷能力使 CAN XL能够弥合CAN FD和汽车以太网100BASE-T1之间的差距。CAN XL支持以太网隧道，旨在集成到TCP/IP网络系统中。 CAN XL的信号构成 CAN XL使用差分两线总线，由CAN高电平（H）和CAN低电平（L）信号组成。 实际信号的电压电平取决于总线拓扑结构和所使用的收发器类型（如：总线是仅由 CAN XL 器件组成，还是将 CAN XL 与经典 CAN 和/或 CAN FD 器件混合使用）。 CAN XL帧由仲裁段、XL数据段和第二个仲裁段组成。 图 1 CAN XL帧结构 在仲裁段，帧位以 “标称”比特率传输，通常高达 500kbit/s。XL 数据段通常以至少几兆比特/秒的更高比特率传输，称为 XL 数据比特率。 有两种逻辑状态：逻辑 0 和逻辑 1。在总线空闲和仲裁段，逻辑 0 由“显性”状态表示，而逻辑 1 由“隐性”状态表示。 当总线未驱动时，会进入隐性状态；当至少有一个节点驱动总线时，会进入显性状态。这提供了一种仲裁机制，允许来自一个节点的显性位覆盖另一个节点传输的隐性位，每个节点在发送时必须主动读取总线状态，如果总线状态与传输的状态不匹配，则立即停止传输。在这种情况下，另一个节点 “赢得”了仲裁。 仲裁只能在仲裁段进行，并且在 CAN XL数据段一次只能有一个节点在总线上传输。 总线在隐性状态下空闲， CAN H和CAN L信号都在2.5V左右。注意其差分电压等于或接近于0。在显性状态下，CAN H被驱动至5V，而CAN L被驱动至0V，从而产生正差分电压。 CAN XL波形测试与串行译码 测试工具：虹科 Pico4425A示波器（EP014） 图 2 CAN总线示波器（EP014） 测得的 CAN XL波形如下图。接下来，我们将在配套的PicoScope 7 Automotive软件中进行串行译码。 图 3 CAN XL波形数据 CAN XL 译码工具包含在虹科PicoScope 7 Automotive软件中。要在 PicoScope 7 Automotive软件中译码 CAN XL 波形，请从【更多】工具菜单里选择并启动【串行译码】话框。如下图 图 4 选择【更多】中的【串行译码】 在软件支持的协议列表里，选择【 CAN XL】，然后点【下一步】： 图 5 选择【 CAN XL】 为 CAN XL数据信号选择相应的输入通道， 例如下图的 A通道。数据源可以是来自CAN XL TXD 的信号、差分总线的CAN H 或 CAN L。 CAN XL译码只需要一个差分通道。但是，如果需要，也可以通过捕获CAN H和CAN L并使用数学通道来计算差分信号电压，并进行译码。数学通道可以用作译码器的数据源。 图 6 配置 CAN XL参数 一旦选择了数据的来源通道，接着根据所测的 CAN XL总线的参数来设置以下选项： （ 1）阈值 一般设置为信号电压水平的中间值为阈值，即 CAN XL的差分电压在0至5V之间变化，我们设置为2.5V的阈值。 （ 2）XL Data Bit Rate （XL数据比特率） XL数据段所使用的波特率 （ 3）FD Data Bit Rate （FD数据比特率） 比特率可切换（ BRS=1）的CAN FD数据包，其数据段所用的波特率。 如果总线上没有节点发送 CAN FD数据，这个选项可以被忽略。 （ 4）Nominal Bit Rate (标称比特率) CAN XL数据包仲裁段所使用的波特率。 此设置也适用于总线上可能存在的任何经典 CAN数据包和任何CAN FD数据包的仲裁段。 （ 5）Hing or Low (高或低) 所选择的数据来源是 CAN高还是CAN低信号。 如果是对 CAN TXD进行译码，请选择CAN L ow 配置完所有选项后，单击 【 下一步 】 进入 【 显示 】 选项卡。在 【 显示 】 选项卡中，根据需要配置以下字段： 名称 设置译码器实例名称。 PicoScope 会自动使用默认名称填充此名称，但你可以根据需要进行更新。 图形显示格式。 为原始的数据包选择一种在波形图上显示的数据格式。 表格显示格式 为原始的数据包选择一种在译码器输出表格里显示的数据格式。 表格内容 选择让表格只显示当前缓冲区里的数据，还是显示所有缓冲区里的数据。 时间标尺间解码 如果设置了时间标尺，译码器将仅解码两条时间标尺之间的数据。 图 7 配置显示字段 到此，你可点击上图的 “完成”，完成所有设置，软件即开始译码。 图 8 CAN XL译码结果 如需波形源文件，可点此获取： https://bbs.qichebo.com/forum.php?mod=viewthread&tid=71867&extra=page%3D1&_dsign=7495e943