10.16638/jki.1671-7988.2019.17.026
浅谈ISO11898汽车CAN总线电压测试
马齐成，李销
（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东广州511434）
摘要：随着电子技术在汽车上的广泛应用，汽车电子化程度越来越高。从发动机控制到传动系控制，从行驶、制动、转向系控制到安全保证系统以及仪表报警系统渐渐形成了一个复杂的大系统。整车厂大多时候将车载的电子控制单元（ECU）设计和生产外包给零部件生产商，整车集成期间电气系统被连成多个ECU、多节点的有机整体，使得其功能及性能更加完善。目前CAN总线作为国际上应用最为广泛的现场总线之一，以其优良的可靠性和稳定性获得用户的肯定，也被广泛应用于ECU间的通信连接。随着系统复杂度日益增加，其网络通信质量的可靠性要求变得日益突出。为了确保can总线的通信质量，CAN总线电压测试就排在首位。ISO 11898标准中描述的CAN 总线物理层一致性测试原理较为抽象，厂商在制定测试、执行测试过程中往往会遇到不少困难，这里主要是解读ISO 11898标准有关CAN物理层CAN 总线电压测试项目。
关键词：ISO 11898；CAN；电压；测试
中图分类号：U467 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2019)17-72-03
Talking about the voltage test of ISO 11898 automobile CAN bus
Ma Qicheng, Li Xiao
（The Automotive Engineering Institute of Guangzhou Automobile Group Co., Guangdong Guangzhou 511434）
肺间质性改变是什么意思Abstract: With the wide application of electronic technology in automobiles, the electronic degree of automobiles is getting higher and higher. From engine control to drive train control, from driving, braking, steering system control to safety assurance system and instrument alarm system, a complex large-scale system has gradually formed. Most of the time, vehicle manufacturers outsource the design and production of on-board electronic control units (ECU) to component manufacturers.
During the integration of the whole vehicle, the electrical system is connected into an organic whole of multiple ECU's and nodes, making its function and performance more perfect. At prent, CAN bu
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s, as one of the most widely ud field bus in the world, is recognized by urs for its excellent reliability and stability, and is also widely ud in communication connection between ECU. With the increasing complexity of the system, the reliability requirements of its network communication quality become increasingly prominent. In order to ensure the communication quality of can bus, CAN bus voltage test is in the first place. The principle of CAN bus physical layer conformance test described in ISO 11898 standard is relatively abstract, and manufacturers often encounter many difficulties in the process of making and executing tests. This article mainly interprets the CAN bus voltage test items related to CAN physical layer in ISO 11898 standard.
Keywords: ISO 11898; CAN; Voltage; Test
CLC NO.: U467 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2019)17-72-03
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贴春联习俗马齐成 等：浅谈ISO11898汽车CAN 总线电压测试
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1 前言
笔下生花在汽车电子控制单元ECU 内部采用CAN 总线的网络结构，可以达到信息共享、减少布线、降低成本以及提高总体可靠性的目的。基于国际标准ISO 11898的测试规范，得到了众多车厂及汽车零部件公司的认可，其测试结果可以充分验证CAN 总线信号质量，主要体现在下面三个方面：
ps去除水印（1）能对CAN 节点的电阻、电容、通信电平、时序数据进行充分评估。
（2）能验证CAN 节点物理层的电路设计、驱动能力等方面的性能。
皂质芦荟（3）提供确认总线产品品质及改善既有设计的重要依据。
2 CAN 总线电压测试介绍
CAN 总线电压测试分为两类：CAN 总线隐性电压测试和CAN 总线显性电压测试，及CAN_diff （CAN_H - CAN_L ）的测试。
2.1 CAN 总线隐性电压测试
CAN 总线隐性电压测试的测试原理图如图1。在实际测试中，常用高精度示波器或CAN 总线分析仪来测量CAN 总线的电压。采用示波器的两个通道分别测试CAN 总线的CAN_H 和CAN_L 对于信号地的电压。计算CAN_diff （CAN _H - CAN_L ）的电压值，并与图2中的电压评判范围做比较，判断是否
符合标准。只有当测试得到的信号电压值在图2电压评判范围内，则说明CAN_H 和CAN_L 信号质量OK ；反之则不OK 。
经典剧情电影图1 ISO 11898-2-2003 CAN 总线隐性电压测试
图2 ISO 11898-2-2003 CAN 总线隐性电压测试评判标准
2.2 CAN 总线显性电压测试
CAN 总线显性电压测试的测试原理如图3，在实际测试中，常用高精度示波器或CAN 总线分析仪来测量CAN 总线
的电压。在ECU 的CAN_H 和CAN_L 间连接测试电阻（图
3中的Rtest ，应为100~130Ω之间），若已连接100~130Ω的终端电阻则无须再连接Rtest 。测量发送报文显性位时，CAN_H 、CAN_L 对于信号地的电压（图3中的2端口）以及计算CAN_diff （CAN_H - CAN_L ）的电压值，并与图4中的电压评判范围做比较，判断是否符合标准。只有当测试得到的信号电压值在图4电压评判范围内，则说明CAN_H 和CAN_L 信号质量OK ；反之则不OK 。
图3 ISO 11898-2-2003 显性输出电压测试
图4 ISO 11898-2-2003 显性性输出电压测试评判标准
3 CAN 总线电压测试实战
在实际测试过程中，需要注意的是：在测试CAN_H 以及CAN_L 的电压值时，必须引出电子控制单元的CAN_GND （总线信号地）才能正确进行CAN 总线电压测试。为了更清楚直观的了解CAN 总线的电压测试，这里举个例子，以下是用力科示波器测试的音响导航系统的CAN 总线的测试结果。
3.1 CAN_H 总线实战测试
采用力科示波器测试的音响导航系统的CAN-H 总线，用示波器探头探测CAN-H 和CAN_GND ，调节示波器幅度和时间，得到下面图5 CAN_H 一帧报文的的测试波形。
图5 CAN_H 一帧报文截图
从上图5可以看出，①红框内为CAN_H 显性位电压，其电压值如③红框内数值：3.56V ；②红框内为CAN_H 隐性位电压，其电压值如④红框内数值：2.39V 。通过测试结果和测试标准做对比，结果发现测试结果符合图2及图4中的评
作者简介：马齐成（1984-），男，研究生，工程师，就职于广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院。主要从事车载电子产品的开发工作。
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74 判标准，故该CAN-H 信号质量判定为OK 。 3.2 CAN_L 总线实战测试
采用力科示波器测试的音响导航系统的CAN-L 总线，用示波器探头探测CAN-L 和CAN_GND ，调节
示波器幅度和时间，得到下面图6 CAN_L 一帧报文的测试波形。
图6 CAN_L 一帧报文截图
从上图6可以看出，①红框内为CAN_L 显性位电压，其电压值如④红框内数值：1.39V ；②红框内为CAN_L 隐性位电压，其电压值如③红框内数值：2.39V 。通过测试结果和测试标准做对比，结果发现测试结果符合图2及图4中的评判标准，故该CAN-L 信号质量判定为OK 。 3.3 CAN_diff 总线实战测试
采用力科示波器测试的音响导航系统的CAN-L 、和CAN-H 总线，用示波器探头探测CAN-L 和CAN_GND ，调节示波器幅度和时间，使用示波器的减法功能，把这两个通道的信号进行相减，得到下面图7 CAN_diff 一帧报文的测试波形。
图7 CAN_diff 一帧报文截图
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从上图7可以看出，①红框内为CAN_diff 显性位电压，其电压值如③红框内数值：2.14V ；②红框内为CAN_diff 隐性位电压，其电压值如④红框内数值：14.60mV 。通过测试
结果和测试标准做对比，结果发现测试结果符合图2及图4中的评判标准，故该CAN_diff 信号质量判定为OK 。
4 结束语
随着CAN 总线在汽车电子应用的日益广泛应用，CAN 总线测试技术会越来越重要。CAN 总线输出电压测试项目只是CAN 总线众多一致性测试中的一项，通过示波器或者CAN 分析仪能够手动测试出来。CAN 总线电压测试是核心，务必根据CAN 总线协议标准执行，确保CAN 总线电压的信号质量。目前关于CAN 总线的测试还比较缺乏相关参考资料，故我们在CAN 总线开发过程中逐步积累经验，逐步完成CAN 总线的测试规范。
更正声明
《汽车实用技术》杂志，2019年第 15 期，论文题目《功能安全的危害分析和风险评估方法》，作者原为：楼志江，英文作者：Lou Zhijiang ，现改为：王永辉，楼志江，英文作者改为：Wang Yonghui, Lou Zhijiang 。
2019年第 16 期，论文题目《VCU 系统功能安全概念阶段的开发》，作者原为：楼志江，英文作者：Lou Zhijiang ，现改为：王永辉，楼志江，英文作者改为：Wang Yonghui, Lou Zhijiang 。
特此说明
《汽车实用技术》编辑部
