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CAN总线应用与故障定位解析

CAN总线技术现已广泛应用于各大领域，随着其在不同工况下的应用，工程师们如何快速进行故障排查成为了一个关键问题。本文将探讨CAN网络可能出现的问题以及如何准确、迅速地定位故障。

一、CAN总线的广泛应用与挑战

随着大数据、物联网、智能家居等技术的普及，汽车工业也迎来了变革。尤其是汽车的自动化驾驶，更是将CAN总线的应用推向了新的高度。

随着车辆功能的增多，整车的网络通讯量也呈指数级增长。为应对数据传输量的激增，新能源汽车正逐步将现有的CAN总线通讯升级到更为先进的CAN FD技术。

二、CAN总线故障现象及分析

当CAN总线出现故障或数据传输异常时，会表现出多种异常现象，如仪表板显示异常、车辆无法正常启动、电控系统功能失灵等。

这些故障大多数是由于物理层传输问题导致的。为了准确找到故障原因，需要对CAN总线的报文进行深入分析。

三、CAN总线异常状态分析与波形图解读

通过使用专业的CAN总线分析仪，可以捕获到车辆通讯的波形图。根据波形的变化情况，可以判定异常干扰的原因。

例如，当CAN_H和CAN_L上出现异常共模信号时，可以通过FFT频谱分析来帮助快速定位共模干扰频率。

四、故障定位与抗干扰解决方案

1. 增加隔离模块

隔离是抗干扰的首要措施，主要目的是避免地回流烧毁电路板和限制干扰的幅度。

2. 加强双绞程度

CAN总线采用CANH和CANL差分传输，以增强抗干扰能力。

3. 确保CAN线效果与正确接地

使用带层的CAN线可以良好地抵御电场干扰。

4. 使用CAN网桥

通过CAN网桥可以整形报文波形，保证报文的正常收发。

五、CAN总线的鲁棒性与测试保障

在面对复杂的汽车电子、轨道交通等领域的应用时，为确保CAN总线的通讯正常，研发测试时需要进行多种测试。这包括但不限于压力测试、总线延迟等。

目前，ZLG致远电子已经发布了首款CANFD总线分析测试产品——ZPS-CANFD。这款产品作为第二代总线开发辅助工具，可适用于CANFD、CAN、LIN总线的测量及测试，为行业用户提供可靠的多总线测试分析平台。

六、ZPS-CANFD的功能与优势

1. 多总线测试分析

ZPS-CANFD可满足CAN FD、CAN、LIN多总线测试分析需求，完美匹配汽车电子平台开发。

2. 强大的软件眼图

基于总线信号特征定制的软件眼图，可直接观测信号畸变程度，评估总线传输是否符合标准和存在风险。

3. 度评估节点信号特征

从幅值、扰动和斜率等度进行CANFD总线信号质量分析评估。

4. 快速定位故障

ZPS-CANFD支持一键设置设备连接，可实现波特率、采样点、终端电阻的实时调节，提供总线故障模拟功能，快速定位故障。

5. 鲁棒性测试

ZPS-CANFD具备CANFD帧数据按位干扰能力，最大限度模拟总线扰动情况，验证节点鲁棒性。

随着技术的不断进步和应用领域的扩展，CAN总线的应用将会更加广泛。通过深入分析和测试，我们可以更好地理解和应用CAN总线技术，提升整车网络的可靠性。