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CANoe Scope——高效解析总线报文


随着汽车电子技术的发展,越来越多的电子控制单元应用到汽车上,而传统汽车里面电器信号都是通过线束的连接来实现的,更多的线束无疑会导致整车开发成本的增加和可靠性的降低,于是具有突出可靠性、实时性和灵活性的CAN总线应运而生。由于汽车电控系统日益复杂,在CAN总线网络的开发过程中,需要提前对设计结果进行仿真评价和故障分析,以确定所设计的总线网络是否完善、设计的协议是否能够符合要求。今天我们介绍的CANoe Scope就可以帮助我们高效地解析CAN总线报文。


图 1 PicoScope


与传统示波器相比,CANoe Scope能够更快地定位和分析协议错误,更容易进行自动化测试,下面我们就来介绍如何在CANoe中利用Scope解析总线报文。


硬件连接


首先,我们分析总线的时候,需要利用报文来触发Scope进行数据采集,因此我们需要带有同步功能的CAN接口卡(例如VN1630、VN1640)来配合Scope进行硬件的连接,硬件连接的示例如下:


图 2 PicoScope5444B与2路CAN总线连接


CANoe中配置Scope


硬件连接好后我们需要在CANoe里对接入的Scope进行相关配置,首先我们打开CANoe,在Analysis功能区找到Scope按钮打开,然后根据我们实际连接的Scope型号进行参数的配置,主要需要配置的内容有示波器引脚的配置以及采样的时间和采样点的数量配置,为了使示波器的波形曲线更平滑,我们需要设置一个合适的每位采样点数量。


图 3 示波器配置


示波器参数配置好后,我们需要对示波器的采集进行配置,也就是设置我们的trigger条件,Scope有多种触发条件可选,包括帧触发、错误帧触发以及I/O触发。这里我们以帧触发为例来进行配置,在配置好的示波器参数上右击选择Add trigger condition,然后选CAN Frame就能进入帧触发配置窗口,如果选择报文触发,则填入目标报文ID即可。


图 4 Trigger配置


采集和分析


做完硬件连接和配置的准备工作之后,我们的Scope就可以正常工作了,在示波器窗口点击Scope硬件连接按钮,启动工程,点击Scope的触发测量按钮,触发成功后我们可以在示波器图窗口看到采集到的波形。


图 5 设备启动、触发


在分析示波器图的时候,我们可以和分析graphics窗口数据一样,选取一个光标对采集到的图形上任意一点进行查看,或者利用两个光标对不同的两点进行对比查看分析,可以直接显示选中点对应的时间和电压值以及两点的时间差和电压差。


图 6 CAN报文波形


CANoe Scope能够更快地分析和定位协议错误的主要原因是它有专门的数据链路层Trace窗口,与示波器图完全对应它会完整地显示我们采集到的报文帧的具体信息。当我们选中某一位场时,示波器图会用交替的阴影覆盖选中的位场的波形图,以交替的深浅色来区分每一位,填充位还会额外用橘黄色来区分,使我们能高效的对照协议分析数据。


图 6 CAN报文波形


到这里,Scope的使用方法大家都了解了,能不能实现自动化测试呢?答案是肯定的。CANoe Scope支持通过CAPL脚本来控制报文的捕获、波形的分析等,还为其创建了很多功能强大的函数接口,使得它更容易用于ECU的自动化测试。例如我们想获取上升沿和下降沿的时间,我们只需要利用函数testGetWaitScopeSignalTransitionTime就可以了。


图 8 函数示例



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