Can网络位定时影响因素检测系统及其方法

Can网络位定时影响因素检测系统及其方法
【专利摘要】本发明涉及一种CAN网络位定时影响因素检测系统，由第一节点、第二节点、第三节点、CAN总线A段、CAN总线B段组成，其特征在于：CAN总线A段和CAN总线B段相连，在CAN总线A段上挂接有第一节点，在CAN总线B段挂接有第二节点和第三节点；其可用于对CAN网络通信中各种影响位定时的因素进行检测，能检测CAN控制器位定时参数、振荡器容差、收发器型号、线束参数（长度、特征阻抗、传输延时）、阻抗匹配、共模电感对通信的影响，更加科学合理的对位定时相关参数进行设定，为车载CAN网络通信的稳定性提供有力的技术支撑。
【专利说明】CAN网络位定时影响因素检测系统及其方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种CAN网络位定时影响因素检测系统及其方法，属于一种汽车网 络通信的检测系统。

【背景技术】
[0002] CAN总线是一种异步串行多主通信协议，因为其速度快、稳定性好的特点，在汽车 网络通信中有着广泛应用。在CAN总线协议中，网络通信的性能与网络位定时参数息息相 关，而用户可以通过设置位速率、采样点位置、同步跳转宽度等参数来优化网络通信性能。 但影响位定时的因素比较多，各因素之间又相互制约，需要综合考虑。目前国内对位定时相 关参数的设定还仅停留在理论分析之上，并没有一种检测系统和有效的方法去检测这些因 素对通信的影响，使得在CAN网络设计中存在一定的未知和风险。


【发明内容】

[0003] 本发明的目的是提供一种CAN网络位定时影响因素检测系统及其方法，其可用于 对CAN网络通信中各种影响位定时的因素进行检测，能检测CAN控制器位定时参数、振荡器 容差、收发器型号、线束参数(长度、特征阻抗、传输延时)、阻抗匹配、共模电感对通信的影 响，更加科学合理的对位定时相关参数进行设定，为车载CAN网络通信的稳定性提供有力 的技术支撑。
[0004] 本发明的技术方案是这样实现的：CAN网络位定时影响因素检测系统，由第一节 点、第二节点、第三节点、CAN总线A段、CAN总线B段组成，其特征在于：CAN总线A段和CAN 总线B段相连，在CAN总线A段上挂接有第一节点，在CAN总线B段挂接有第二节点和第三 节点；第一振荡器通过第一振荡器插座与第一处理器的振荡输入端连接；第一复位按钮的 复位信号输出端与第一处理器的复位信号输入端连接；第一处理器的状态显示信号输出端 与第一 IXD显不单兀的输入端连接；第一键盘的数据输出端与第一处理器的控制输入端连 接；第一收发器A、第一收发器B、第一收发器C、第一收发器D和第一收发器E的数据收发 端与第一处理器的总线通信端连接；第一收发器A、第一收发器B、第一收发器C、第一收发 器D或第一收发器E的总线电平输出端通过第一连接线A与第一共模电感A、第一共模电感 B、第一共模电感C、第一共模电感D或第一共模电感E的输入端连接；第一共模电感A、第一 共模电感B、第一共模电感C、第一共模电感D或第一共模电感E的输出端通过第一连接线 B与第一终端电阻A或第一终端电阻B输入端相连；第一终端电阻A和第一终端电阻B的 输出端与CAN总线A段相连，第二节点、第三节点的内部布置结构与所述的第一节点相同。
[0005] 具体检测步骤如下：1)、设定第一节点和第二节点为发送节点，分别发送标识符 为0x201和0x202的报文，发送周期均为100ms，数据内容均为0x07C1F07C1R)7C1F0,设定 第三节点为接收节点；或者设定第一节点和第二节点为接收节点，设定第三节点为发送节 点，发送标识符为0x203的报文，周期为100ms，数据内容为0x07C1R)7C1F07C1R) ;2)、设定 第一节点、第二节点和第三节点成功发送或接收报文时，则输出给各自LCD显示单元的内 容为"发送成功"或"接收成功"，一旦发送或接收失败，则将输出给各自IXD显示单元的内 容锁定为"发送失败"或"接收失败";3)、根据当前实际的网络参数配置，配置第二节点和第 三节点振荡器的容差、CAN控制器位定时参数、收发器的型号、共模电感的型号、终端电阻的 阻值以及CAN总线B段的参数(包括线束的长度、特征阻抗、传输延时）；其中振荡器容差在 0. 5%到0. 005%范围内可配；CAN控制器位定时参数BRP (波特率预设值)、TSEG1 (相位缓冲 段1)、TSEG2 (相位缓冲段2)的设置可使采样点的位置在55. 6%到94. 4%范围内调节，位 速率可在40Kbit/s到IMbit/s进行设置，SJW(同步跳转宽度）在数值1到数值4中设置； 提供5种不同型号的收发器和5种不同型号的共模电感进行选择；终端电阻阻值可设置为 120 Ω或2600 Ω ;CAN总线B段长度范围可从0. 05m到100m进行选择，特征阻抗可从95 Ω到 140Ω进行选择，传输延时可为5ns/m、6ns/m或7ns/m; 4)、选择一定容差的振荡器插入第 一振荡器插座，振荡器容差在〇. 5%到0. 005%范围内可配；5)、设置CAN总线A段的长度、 特征阻抗及传输延时；CAN总线A段的长度范围可从0. 05m到100m进行选择，特征阻抗可从 95 Ω到140 Ω进行选择，传输延时可为5ns/m、6ns/m或7ns/m ;6)、通过第一连接线A选择 使用第一共模电感A、B、C、D、E;7)、通过第一连接线B选择使用第一终端电阻A或第一终端 电阻B ;终端电阻A的阻值为2600 Ω，终端电阻B的阻值为120 Ω ;8 )、启动检测系统，上电准 备；9)、通过按下第一键盘按键"G"，使第一节点进入编辑模式，此时第一 IXD显示单元将显 示用户需设置的参数；10)、根据第一 LCD显示单元显示的"请输入收发器型号"提示，通过 按下第一键盘按键"A"、"B"、"C"、"D"或"E"，来选择第一收发器A、第一收发器B、第一收发 器C、第一收发器D或第一收发器E ;11)、根据第一 IXD显示单元显示的"请输入BRP、SJW、 TSEGUTSEG2"提示，通过第一键盘数字按键依次设置参数BRP (波特率预设值)、SJW (同步 跳转宽度）、TSEG1 (相位缓冲段1)、TSEG2 (相位缓冲段2)的数值；SJW(同步跳转宽度）在 数值1到数值4中设置，BRP (波特率预设值)、TSEG1 (相位缓冲段1)、TSEG2 (相位缓冲段 2)的设置可使采样点的位置在55. 6%到94. 4%范围内调节，位速率可在40Kbit/s到1Mbit/ s进行设置，其中位速率的设置要与第二节点和第三节点的位速率保持相同；12)、通过按 下第一复位按钮，使第一节点复位；13)、通过按下第一键盘按键"F"与第二键盘按键"F"， 启动第一节点和第二节点发送报文，或者通过按下第三键盘按键"F"，启动第三节点发送报 文；14)、发送节点通过其LCD显示单元显示"发送成功"或者"发送失败"，接收节点通过其 IXD显示单元显示"接收成功"或者"接收失败";15)、改变步骤4、5、6、7、10、11中任一参数 的设置，重复以上步骤，通过发送节点的LCD显示单元显示的发送情况及接收节点的LCD显 示单元显示的接收情况，即可检测出该参数改变后对通信的影响。
[0006] 本发明的积极效果是其可用于对CAN网络通信中各种影响位定时的因素进行检 测，能检测CAN控制器位定时参数、振荡器容差、收发器型号、线束参数(长度、特征阻抗、传 输延时)、阻抗匹配、共模电感对通信的影响，通过第一节点、第二节点及第三节点的LCD显 示单元显示的发送和接收的情况，可直观的判断出当前网络通信的状态，一旦当前网络出 现通信故障，第一节、第二节点和第三节点则将输出给各自LCD显示单元的内容会由"发送 成功"或"接收成功"锁定为"发送失败"或"接收失败"，通过对某一参数重复进行检测，可以 更加科学合理的对该参数进行设定，为车载CAN网络通信的稳定性提供有力的技术支撑。

【专利附图】

【附图说明】
[0007] 图1为本发明的系统结构图。
[0008] 图2为第一节点1的内部结构示意图。
[0009] 图3为本发明检测方法的流程图。

【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：如图1、2所示，CAN网络位定时影 响因素检测系统，由第一节点1、第二节点2、第三节点3、CAN总线A段4、CAN总线B段5 组成，其特征在于：CAN总线A段4和CAN总线B段5相连，在CAN总线A段4上挂接有第 一节点1，在CAN总线B段5挂接有第二节点2和第三节点3 ;第一振荡器1-2通过第一振 荡器插座1-3与第一处理器1-1的振荡输入端连接；第一复位按钮1-4的复位信号输出端 与第一处理器1 -1的复位信号输入端连接；第一处理器1-1的状态显不信号输出端与第一 IXD显示单元1-5的输入端连接；第一键盘1-6的数据输出端与第一处理器1-1的控制输入 端连接；第一收发器A 1-7、第一收发器B 1-8、第一收发器C 1-9、第一收发器D 1-10和第 一收发器E 1-11的数据收发端与第一处理器1-1的总线通信端连接；第一收发器A 1-7、 第一收发器B 1-8、第一收发器C 1-9、第一收发器D 1-10或第一收发器E 1-11的总线电 平输出端通过第一连接线A 1-12与第一共模电感A 1-13、第一共模电感B 1-14、第一共模 电感C 1-15、第一共模电感D 1-16或第一共模电感E 1-17的输入端连接；第一共模电感A 1-13、第一共模电感B 1-14、第一共模电感C 1-15、第一共模电感D 1-16或第一共模电感 E 1-17的输出端通过第一连接线B 1-18与第一终端电阻A 1-19或第一终端电阻B 1-20 输入端相连；第一终端电阻A 1-19和第一终端电阻B 1-20的输出端与CAN总线A段4相 连，第二节点2、第三节点3的内部布置结构与所述的第一节点1相同。
[0011] 实施例1 参见图3, CAN网络位定时影响因素检测系统检测第一节点1配置为发送节点时，其振 荡器的容差改变对网络通信的影响。它依次按以下步骤进行：1)、设定第一节点1和第二节 点2为发送节点，分别发送标识符为0x201和0x202的报文，发送周期均为100ms，数据内 容均为0x07C1R)7C1F07C1R)，设定第三节点3为接收节点；2)、设定第一节点1、第二节点2 和第三节点3成功发送或接收报文时，则输出给各自IXD显示单元的内容为"发送成功"或 "接收成功"，一旦发送或接收失败，则将输出给各自IXD显示单元的内容锁定为"发送失败" 或"接收失败";3)、可根据当前实际的网络参数配置，配置第二节点2和第三节点3振荡器 的容差、 CAN控制器位定时参数、收发器的型号、共模电感的型号、终端电阻的阻值以及CAN 总线B段5的参数(包括线束的长度、特征阻抗、传输延时)。其步骤如下：选择容差0. 5%的 24M振荡器插入第二振荡器插座和第三振荡器插座，设置CAN总线B段5的长度为50m，特 征阻抗为95 Ω，传输延时为7ns/m ;第二节点2通过第二连接线A选择使用第二共模电感A， 然后通过第二连接线B选择第二终端电阻B，阻值为120 Ω ;第三节点3通过第三连接线A 选择使用第三共模电感B，然后通过第三连接线B选择使用第三终端电阻B，阻值为120 Ω。 将第二节点2和第三节点3进行上电，分别通过按下第二键盘和第三键盘按键"G"，使第二 节点2和第三节点3进入编辑模式，此时第二IXD显示单元和第三IXD显示单元将显示用 户需设置的参数；根据第二LCD显示单元显示的"请输入收发器型号"提示，通过按下第二 键盘按键"A"，来选择第二收发器A，根据第三IXD显示单元显示的"请输入收发器型号"提 示，通过按下第三键盘按键"B"，来选择第三收发器B，根据第二IXD显示单元和第三IXD显 示单元显示的"请输入BRP、SJW、TSEG1、TSEG2"提示，分别通过按下第二键盘和第三键盘按 键"2"，设置参数BRP (波特率预设值）的数值为2,分别按下第二键盘和第三键盘按键"2"， 设置参数SJW (同步跳转宽度）的数值为2,分别按下第二键盘和第三键盘按键"1"和"2"， 设置参数TSEG1 (相位缓冲段1)的数值为12,分别按下第二键盘和第三键盘按键"5"设置 参数TSEG2 (相位缓冲段2)的数值为5,使采样点位置为72. 2%，位速率为667Kbit/s ;分别 通过按下第二复位按钮和第三复位按钮，使第二节点2和第三节点3复位，关闭第二节点2 和第三节点3电源；4)、选择容差0. 005%的24M振荡器插入第一振荡器插座；5)、设置CAN 总线A段4的长度为5m，特征阻抗为120 Ω，传输延时为6ns/m ;6)、通过第一连接线A选择 使用第一共模电感A ;7)、通过第一连接线B选择使用第一终端电阻A，阻值为2600 Ω ;8)、 启动检测系统，上电准备；9)、通过按下第一键盘按键"G"，使第一节点1进入编辑模式，此 时第一 IXD显示单元将显示用户需设置的参数；10)、根据第一 IXD显示单元显示的"请输入 收发器型号"提示，通过按下第一键盘按键"A"，来选择第一收发器A ; 11 )、根据第一 IXD显 示单元显示的"请输入BRP、SJW、TSEG1、TSEG2 "提示，通过按下第一键盘按键" 2 "，设置参数 BRP (波特率预设值）的数值为2,按下第一键盘按键"1"，设置参数SJW (同步跳转宽度）的 数值为1，按下第一键盘按键"1"和"6"，设置参数TSEG1 (相位缓冲段1)的数值为16,按 下第一键盘按键"1"，设置参数TSEG2 (相位缓冲段2)的数值为1，使采样点位置为94. 4%， 位速率为667Kbit/s ; 12)、通过按下第一复位按钮，使第一节点1复位；13)、通过按下第一 键盘按键"F"与第二键盘按键"F"，启动第一节点1和第二节点2发送报文；14)、发送节点 通过其IXD显示单元显示"发送成功"或者"发送失败"，接收节点通过其IXD显示单元显示 "接收成功"或者"接收失败";15)、改变步骤4参数的设置，选择容差0. 5%的24M振荡器插 入第一振荡器插座，重复以上步骤进行检测振荡器容差改变后对通信的影响。通过第一节 点1和第二节点2的IXD显示的发送情况以及第三节点3的接收情况，即可检测出当第一 节点1作为发送节点时，其振荡器容差改变后节点通信的状态。振荡器容差改变前，若第一 节点1及第二节点2的IXD显示单元显示为"发送成功",第三节点3的IXD显示单元显示 "接收成功"，说明当前参数的设置满足节点间通信的要求；振荡器容差改变后，若第一节点 1的IXD显示单元显示为"发送失败"，第二节点2的IXD显示单元显示为"发送成功"，第三 节点3的LCD显示单元显示为"接收失败"，即可判定第一节点1的振荡器容差变大后，无法 保持与第三节点3之间的通信，而第二节点2的振荡器的容差没有改变，依然能够与第三节 点3保持正确通信。按照此方法重复进行，可检测出在当前网络参数配置下，第一节点1作 为发送节点时，能保证节点间通信稳定所允许的最大振荡器容差。
[0012] 实施例2 参见图3, CAN网络位定时影响因素检测系统检测第一节点1配置为发送节点时，其线 束长度改变对网络通信的影响。它依次按以下步骤进行：1)、设定第一节点1和第二节点2 为发送节点，分别发送标识符为0x201和0x202的报文，发送周期均为100ms，数据内容均为 0x07C1F07C1R)7C1F0,设定第三节点3为接收节点；2)、设定第一节点1、第二节点2和第三 节点3成功发送或接收报文时，则输出给各自LCD显示单元的内容为"发送成功"或"接收成 功"，一旦发送或接收失败，则将输出给各自IXD显示单元的内容锁定为"发送失败"或"接 收失败"；3)、可根据当前实际的网络参数配置，配置第二节点2和第三节点3振荡器的容 差、CAN控制器位定时参数、收发器的型号、共模电感的型号、终端电阻的阻值以及CAN总线 B段5的参数(包括线束的长度、特征阻抗、传输延时)，其步骤如下：选择容差0. 01%的24M 振荡器插入第二振荡器插座和第三振荡器插座，设置CAN总线B段5的长度为50m，特征阻 抗为120 Ω，传输延时为5ns/m ;第二节点2通过第二连接线A选择使用第二共模电感A，然 后通过第二连接线B选择第二终端电阻B，阻值为120 Ω ;第三节点3通过第三连接线A选 择使用第三共模电感B，然后通过第三连接线B选择使用第三终端电阻B，阻值为120Ω。将 第二节点2和第三节点3进行上电，分别通过按下第二键盘和第三键盘按键"G"，使第二节 点2和第三节点3进入编辑模式，此时第二IXD显示单元和第三IXD显示单元将显示用户 需设置的参数；根据第二LCD显示单元显示的"请输入收发器型号"提示，通过按下第二键 盘按键"A"，来选择第二收发器A，根据第三IXD显示单元显示的"请输入收发器型号"提示， 通过按下第三键盘按键"B"，来选择第三收发器B，根据第二IXD显示单元和第三IXD显示 单元显示的"请输入BRP、SJW、TSEG1、TSEG2 "提示，分别通过按下第二键盘和第三键盘按键 "2"，设置参数BRP (波特率预设值）的数值为2,分别按下第二键盘和第三键盘按键"4"，设 置参数SJW (同步跳转宽度）的数值为4,分别按下第二键盘和第三键盘按键"7"，设置参数 TSEG1 (相位缓冲段1)的数值为7,分别按下第二键盘和第三键盘按键"4"，设置参数TSEG2 (相位缓冲段2)的数值为4,使采样点位置为66. 7%，位速率为IMbit/s ;分别通过按下第二 复位按钮和第三复位按钮，使第二节点2和第三节点3复位，关闭第二节点2和第三节点3 电源；4)、选择容差0. 01%的24M振荡器插入第一振荡器插座；5)、设置CAN总线A段4的 长度为〇. 〇5m，特征阻抗为120 Ω，传输延时为5ns/m ;6)、通过第一连接线A选择使用第一 共模电感A ; 7)、通过第一连接线B选择使用第一终端电阻A，阻值为2600Ω ;8)、启动检测 系统，上电准备；9)、通过按下第一键盘按键"G"，使第一节点1进入编辑模式，此时第一 IXD 显示单元将显示用户需设置的参数；10)、根据第一 LCD显示单元显示的"请输入收发器型 号"提示，通过按下第一键盘按键"A"，来选择第一收发器A ; 11 )、根据第一 IXD显示单元显 示的"请输入BRP、SJW、TSEG1、TSEG2 "提示，通过按下第一键盘按键" 3 "，设置参数BRP (波 特率预设值）的数值为3,按下第一键盘按键"2"，设置参数SJW (同步跳转宽度）的数值为 2,按下第一键盘按键"4"，设置参数TSEG1 (相位缓冲段1)的数值为4,按下第一键盘按键 "3"，设置参数TSEG2 (相位缓冲段2)的数值为3,使采样点位置为62. 5%，位速率为1Mbit/ s ;12)、通过按下第一复位按钮，使第一节点1复位；13)、通过按下第一键盘按键"F"与第 二键盘按键"F"，启动第一节点1和第二节点2发送报文；14)、发送节点通过其IXD显示单 元显示"发送成功"或者"发送失败"，接收节点通过其LCD显示单元显示"接收成功"或者 "接收失败"；15)、改变步骤5参数的设置，将CAN总线A段4的长度设为100m，特征阻抗和 传输延时不变，重复以上步骤进行检测线束长度改变对通信的影响。通过第一节点1和第 二节点2的IXD显示的发送情况以及第三节点3的接收情况，即可检测出当第一节点1作 为发送节点时，其线束长度改变后节点通信的状态。CAN总线A段4的长度改变前，若第一 节点1及第二节点2的IXD显示单元显示为"发送成功",第三节点3的IXD显示单元显示 "接收成功"，说明当前参数的设置满足节点间通信的要求；CAN总线A段4的长度改变后，若 第一节点1的IXD显示单元显示为"发送失败"，第二节点2的IXD显示单元显示为"发送成 功"，第三节点3的IXD显示单元显示为"接收失败"，即可判定CAN总线A段4的长度变长 后，使第一节点1与第三节点3之间的距离变大，最终无法保证正常通信，而第二节点2与 第三节点3之间的CAN总线长度并未改变，第二节点2依然能够与第三节点3保持正确通 信。按照此方法重复进行，可检测出在当前网络参数配置下，第一节点1作为发送节点时， 能保证节点间通信稳定所允许的最大CAN总线A段4的长度。
[0013] 实施例3 参见图3, CAN网络位定时影响因素检测系统检测第一节点1配置为接收节点时，其 振荡器的容差改变对网络通信的影响。它依次按以下步骤进行：1)、设定第一节点1和 第二节点2为接收节点，设定第三节点3为发送节点，发送标识符为0x203的报文，周期为 100ms，数据内容为0x07C1R)7C1F07C1R) ;2)、设定第一节点1、第二节点2和第三节点3成 功发送或接收报文时，则输出给各自IXD显示单元的内容为"发送成功"或"接收成功"，一 旦发送或接收失败，则将输出给IXD显示单元的内容锁定为"发送失败"或"接收失败";3)、 可根据当前实际的网络参数配置，配置第二节点2和第三节点3振荡器的容差、CAN控制器 位定时参数、收发器的型号、共模电感的型号、终端电阻的阻值以及CAN总线B段5的参数 (包括线束的长度、特征阻抗、传输延时)，其步骤如下：选择容差〇. 01%的24M振荡器插入第 二振荡器插座和第三振荡器插座，设置CAN总线B段5的长度为20m，特征阻抗为140 Ω，传 输延时为7ns/m ;第二节点2通过第二连接线A选择使用第二共模电感A，然后通过第二连 接线B选择第二终端电阻B，阻值为120 Ω ;第三节点3通过第三连接线A选择使用第三共 模电感B，然后通过第三连接线B选择使用第三终端电阻B，阻值为120 Ω。将第二节点2 和第三节点3进行上电，分别通过按下第二键盘和第三键盘按键"G"，使第二节点2和第三 节点3进入编辑模式，此时第二IXD显示单元和第三IXD显示单元将显示用户需设置的参 数；根据第二LCD显示单元显示的"请输入收发器型号"提示，通过按下第二键盘按键"A"， 来选择第二收发器A，根据第三IXD显示单元显示的"请输入收发器型号"提示，通过按下第 三键盘按键"B"来选择第三收发器B，根据第二IXD显示单元和第三IXD显示单元显示的 "请输入BRP、SJW、TSEG1、TSEG2 "提示，分别通过按下第二键盘和第三键盘按键" 4 "，设置参 数BRP (波特率预设值）的数值为4,分别按下第二键盘和第三键盘按键"2"，设置参数SJW (同步跳转宽度）的数值为2,分别按下第二键盘和第三键盘按键" 1"和"3"，设置参数TSEG1 (相位缓冲段1)的数值为13,分别按下第二键盘和第三键盘按键"4"，设置参数TSEG2 (相 位缓冲段2)的数值为4,使采样点位置为77. 8%，位速率为333kbit/s ;分别通过按下第二 复位按钮和第三复位按钮，使第二节点2和第三节点3复位，关闭第二节点2和第三节点3 电源；4)、选择容差0. 01%的24M振荡器插入第一振荡器插座；5)、设置CAN总线A段4长度 为5m，特征阻抗为140 Ω，传输延时为7ns/m ;6)、通过第一连接线A选择使用第一共模电感 A ;7)、通过第一连接线B选择使用第一终端电阻A，阻值为2600 Ω ;8)、启动检测系统，上电 准备；9)、通过按下第一键盘按键"G"，使第一节点1进入编辑模式，此时第一 IXD显示单元 将显示用户需设置的参数；10)、根据第一 IXD显示单元显示的"请输入收发器型号"提示， 通过按下第一键盘按键"A"，来选择第一收发器A ;11)、根据第一 IXD显示单元显示的"请 输入BRP、SJW、TSEG1、TSEG2"提示，通过按下第一键盘按键"4"，设置参数BRP (波特率预设 值）的数值为4,按下第一键盘按键"1"，设置参数SJW (同步跳转宽度）的数值为1，按下第 一键盘按键"9"，设置参数TSEG1 (相位缓冲段1)的数值为9,按下第一键盘按键"8"，设置 参数TSEG2 (相位缓冲段2)的数值为8,使采样点位置为55. 6%，位速率为333Kbit/s ;12)、 通过按下第一复位按钮，使第一节点1复位；13)、通过按下第三键盘按键"F"，启动第三节 点3发送报文；14)、发送节点通过其LCD显示单元显示"发送成功"或者"发送失败"，接收 节点通过其LCD显示单元显示"接收成功"或者"接收失败"；15)、改变步骤4参数的设置， 选择容差0. 5%的24M振荡器插入第一振荡器插座，重复以上步骤进行检测振荡器容差改变 对通信的影响。通过第一节点1和第二节点2的IXD显示的接收情况以及第三节点3的发 送情况，即可检测出当第一节点1作为接收节点时，其振荡器容差改变后节点通信的状态。 振荡器容差改变前，若第一节点1及第二节点2的IXD显示单元显示为"接收成功"，第三节 点3的LCD显示单元显示"发送成功"，说明当前参数的设置满足节点间通信的要求；振荡器 容差改变后，第一节点1的IXD显示单元显示为"接收失败"，第二节点2的IXD显示单元显 示为"接收失败"，第三节点3的IXD显示单元显示为"发送失败"，即可判定第一节点1的 振荡器容差变大后，无法保持与第三节点3之间的通信，而第二节点2的振荡器的容差没有 改变，虽然能够与第三节点3保持正确通信，但由于第一节点1发送的错误指示干扰了第二 节点2报文的接收，最终导致整个网络通信失败。按照此方法重复进行，可检测出在当前网 络参数配置下，第一节点1作为接收节点时，能保证节点间通信稳定所允许的最大振荡器 容差。
[0014] 实施例4 参见图3, CAN网络位定时影响因素检测系统检测第一节点1配置为接收节点时，其收 发器型号改变对网络通信的影响。它依次按以下步骤进行：1)、设定第一节点1和第二节点 2为接收节点，设定第三节点3为发送节点，发送标识符为0x203的报文，周期为均100ms， 数据内容均为〇x〇7C1R)7C1F07C1R) ;2)、设定第一节点1、第二节点2和第三节点3成功发 送或接收报文时，则输出给各自IXD显示单元的内容为"发送成功"或"接收成功"，一旦发 送或接收失败，则将输出给各自LCD显示单元的内容锁定为"发送失败"或"接收失败";3)、 可根据当前实际的网络参数配置，配置第二节点2和第三节点3振荡器的容差、CAN控制器 位定时参数、收发器的型号、共模电感的型号、终端电阻的阻值以及CAN总线B段5的参数 (包括线束的长度、特征阻抗、传输延时)，，其步骤如下：选择容差〇. 005%的24M振荡器插入 第二振荡器插座和第三振荡器插座，设置CAN总线B段5的长度为10m，特征阻抗为110 Ω， 传输延时为5ns/m ;第二节点2通过第二连接线A选择使用第二共模电感D，然后通过第二 连接线B选择第二终端电阻B，阻值为120 Ω ;第三节点3通过第三连接线A选择使用第三 共模电感C，然后通过第三连接线B选择使用第三终端电阻B，阻值为120 Ω。将第二节点2 和第三节点3进行上电，分别通过按下第二键盘和第三键盘按键"G"，使第二节点2和第三 节点3进入编辑模式，此时第二IXD显示单元和第三IXD显示单元将显示用户需设置的参 数；根据第二LCD显示单元显示的"请输入收发器型号"提示，通过按下第二键盘按键"C"， 来选择第二收发器C，根据第三IXD显示单元显示的"请输入收发器型号"提示，通过按下第 三键盘按键"D"，来选择第三收发器D，根据第二IXD显示单元和第三IXD显示单元显示的 "请输入BRP、SJW、TSEG1、TSEG2 "提示，分别通过按下第二键盘和第三键盘按键" 2 "和" 4 "， 设置参数BRP (波特率预设值）的数值为24,分别按下第二键盘和第三键盘按键"4"，设置 参数SJW (同步跳转宽度）的数值为4,分别按下第二键盘和第三键盘按键" 1"和"6"，设置 参数TSEG1 (相位缓冲段1)的数值为16,分别按下第二键盘和第三键盘按键"8"，设置参数 TSEG2 (相位缓冲段2)的数值为8,使采样点位置为68%，位速率为40Kbit/s ;分别通过按下 第二复位按钮和第三复位按钮，使第二节点2和第三节点3复位，关闭第二节点2和第三节 点3电源；4)、选择容差0. 005%的24M振荡器插入第一振荡器插座；5)、设置CAN总线A段 4的长度为lm，特征阻抗为110 Ω，传输延时为5ns/m ;6)、通过第一连接线A选择使用第一 共模电感A ;7)、通过第一连接线B选择使用第一终端电阻A，阻值为2600 Ω ;8)、启动检测 系统，上电准备；9)、通过按下第一键盘按键"G"，使第一节点1进入编辑模式，此时第一 IXD 显示单元将显示用户需设置的参数；10)、根据第一 LCD显示单元显示的"请输入收发器型 号"提示，通过按下第一键盘按键"C"，来选择第一收发器C;ll)、根据第一 IXD显示单元显 示的"请输入BRP、SJW、TSEG1、TSEG2"提示，通过按下第一键盘按键"2"和"4"，设置参数 BRP (波特率预设值)的数值为24,按下第一键盘按键"4"，设置参数SJW (同步跳转宽度)的 数值为4,按下第一键盘按键"1"和"6"，设置参数TSEG1 (相位缓冲段1)的数值为16,按下 第一键盘按键"8"，设置参数TSEG2 (相位缓冲段2)的数值为8,使采样点位置为68%，位速 率为40Kbit/s ; 12)、通过按下第一复位按钮，使第一节点1复位；13)、通过按下第三键盘按 键"F"，启动第三节点3发送报文；14)、发送节点通过其IXD显示单元显示"发送成功"或者 "发送失败"，接收节点通过其IXD显示单元显示"接收成功"或者"接收失败";15)、改变步骤 10参数的设置，根据第一 LCD显示单元显示的"请输入收发器型号"提示，通过按下第一键 盘按键"E"来选择第一收发器E ;重复以上步骤进行检测收发器型号的改变对通信的影响。 通过第一节点1和第二节点2的IXD显示的接收情况以及第三节点3的发送情况，即可检 测出当第一节点1作为接收节点时，其收发器型号改变后节点通信的状态。收发器型号改 变前，若第一节点1及第二节点2的LCD显示单元显示为"接收成功"，第三节点3的LCD显 示单元显示"发送成功"，说明当前参数的设置满足节点间通信的要求；收发器型号改变后， 若第一节点1的IXD显示单元显示为"接收失败"，第二节点2的IXD显示单元显示为"接 收失败"，第三节点3的LCD显示单元显示为"发送失败"，即可判定出在当前网络参数配置 下，第一节点1作为接收节点时，其收发器型号改变后无法满足节点间的通信要求，而第二 节点2的收发器型号没有改变，虽然能够与第三节点3保持正确通信，但由于第一节点1发 送的错误指示干扰了第二节点2报文的接收，最终导致整个网络通信失败。按照此方法重 复进行，可检测出不同收发器对通信稳定性的影响。
[0015] 实施例5 参见图3，CAN网络位定时影响因素检测系统检测第一节点1配置为接收节点时，其CAN 控制器位定时参数改变导致采样点位置变化对网络通信的影响。它依次按以下步骤进行： 1)、设定第一节点1和第二节点2为接收节点，设定第三节点3为发送节点，发送标识符为 0x203的报文，周期为100ms，数据内容为0x07C1R)7C1F07C1R) ;2)、设定第一节点1、第二节 点2和第三节点3成功发送或接收报文时，则输出给各自IXD显示单元的内容为"发送成 功"或"接收成功"，一旦发送或接收失败，则将输出给各自LCD显示单元的内容锁定为"发 送失败"或"接收失败"；3)、可根据当前实际的网络参数配置，配置第二节点2和第三节点 3振荡器的容差、CAN控制器位定时参数、收发器的型号、共模电感的型号、终端电阻的阻值 以及CAN总线B段5的参数(包括线束的长度、特征阻抗、传输延时)，其步骤如下：选择容差 0. 1%的24M振荡器插入第二振荡器插座和第三振荡器插座，设置CAN总线B段5的长度为 50m，特征阻抗为120 Ω，传输延时为6ns/m ;第二节点2通过第二连接线A选择使用第二共 模电感A，然后通过第二连接线B选择第二终端电阻B，阻值为120 Ω ;第三节点3通过第三 连接线A选择使用第三共模电感B，然后通过第三连接线B选择使用第三终端电阻B，阻值 为120 Ω。将第二节点2和第三节点3进行上电，分别通过按下第二键盘和第三键盘按键 "G"，使第二节点2和第三节点3进入编辑模式，此时第二IXD显示单元和第三IXD显示单 元将显示用户需设置的参数；根据第二LCD显示单元显示的"请输入收发器型号"提示，通 过按下第二键盘按键"A"，来选择第二收发器A，根据第三IXD显示单元显示的"请输入收发 器型号"提示，通过按下第三键盘按键"B"，来选择第三收发器B，根据第二IXD显示单元显 示的"请输入BRP、SJW、TSEG1、TSEG2"提示，通过按下第二键盘"4"，设置参数BRP (波特率 预设值）的数值为4,按下第二键盘按键"2"，设置参数SJW (同步跳转宽度）的数值为2,按 下第二键盘按键"9"，设置参数TSEG1 (相位缓冲段1)的数值为9,按下第二键盘按键"2"， 设置参数TSEG2 (相位缓冲段2)的数值为2,使采样点位置为83. 3%，位速率为500Kbit/s ; 根据第三IXD显示单元显示的"请输入BRP、SJW、TSEG1、TSEG2"提示，通过按下第三键盘 "4"，设置参数BRP (波特率预设值）的数值为4,按下第三键盘按键"1"，设置参数SJW (同 步跳转宽度）的数值为1，按下第三键盘按键"8"，设置参数TSEG1 (相位缓冲段1)的数值 为8,按下第三键盘按键"3"，设置参数TSEG2 (相位缓冲段2)的数值为3,使采样点位置为 75%，位速率为500Kbit/s ;分别通过按下第二复位按钮和第三复位按钮，使第二节点2和第 三节点3复位，关闭第二节点2和第三节点3电源；4)、选择容差0. 5%的24M振荡器插入第 一振荡器插座；5)、设置CAN总线A段4的长度为10m，特征阻抗为120 Ω，传输延时为6ns/ m ;6)、通过第一连接线A选择使用第一共模电感A ;7)、通过第一连接线B选择使用第一终 端电阻A，阻值为2600Ω ;8)、启动检测系统，上电准备；9)、通过按下第一键盘按键"G"，使 第一节点1进入编辑模式，此时第一 IXD显示单元将显示用户需设置的参数；10)、根据第一 IXD显示单元显示的"请输入收发器型号"提示，通过按下第一键盘按键"A"，来选择第一收 发器A ;11)、根据第一 LCD显示单元显示的"请输入BRP、SJW、TSEG1、TSEG2"提示，通过按 下第一键盘按键"4"，设置参数BRP (波特率预设值）的数值为4,按下第一键盘按键" 1"，设 置参数SJW (同步跳转宽度）的数值为1，按下第一键盘按键"8"，设置参数TSEG1 (相位缓 冲段1)的数值为8,按下第一键盘按键"3"，设置参数TSEG2 (相位缓冲段2)的数值为3,使 采样点位置为75%，位速率为500Kbit/s ; 12)、通过按下第一复位按钮，使第一节点1复位； 13)、通过按下第三键盘按键"F"，启动第三节点3发送报文；14)、发送节点通过其IXD显示 单元显示"发送成功"或者"发送失败"，接收节点通过其LCD显示单元显示"接收成功"或 者"接收失败"；15)、改变步骤11参数的设置，根据第一 IXD显示单元显示的"请输入BRP、 SJW、TSEG1、TSEG2"提示，通过按下第一键盘按键"4"，设置参数BRP (波特率预设值）的数 值为4,按下第一键盘按键"1"，设置参数SJW (同步跳转宽度）的数值为1，按下第一键盘按 键" 1"和"0"，设置参数TSEG1 (相位缓冲段1)的数值为10,按下第一键盘按键" 1"，设置 参数TSEG2 (相位缓冲段2)的数值为1，使采样点位置为91. 7%，位速率为500Kbit/s，重复 以上步骤进行检测采样点位置改变对通信的影响。通过第一节点1和第二节点2的IXD显 示的接收情况以及第三节点3的发送情况，即可检测出当第一节点1作为接收节点时，其采 样点位置改变后节点通信的状态。采样点位置改变前，若第一节点1及第二节点2的LCD 显示单元显示为"接收成功"，第三节点3的LCD显示单元显示"发送成功",说明当前参数 的设置满足节点间通信的要求；采样点位置改变后，第一节点1的LCD显示单元显示为"接 收失败"，第二节点2的IXD显示单元显示为"接收失败"，第三节点3的IXD显示单元显示 为"发送失败"，即可判定第一节点1的采样点位置后移后，无法保持与第三节点3之间的通 信，而第二节点2的采样点位置没有改变，虽然能够与第三节点3保持正确通信，但由于第 一节点1发送的错误指示干扰了第二节点2报文的接收，最终导致整个网络通信失败。按 照此方法重复进行，可检测出在当前网络参数配置下，第一节点1作为接收节点时，能保证 节点间通信稳定所允许的采样点位置。
【权利要求】
1. CAN网络位定时影响因素检测系统，由第一节点、第二节点、第三节点、CAN总线A段、 CAN总线B段组成，其特征在于：CAN总线A段和CAN总线B段相连，在CAN总线A段上挂接 有第一节点，在CAN总线B段挂接有第二节点和第三节点；第一振荡器通过第一振荡器插座 与第一处理器的振荡输入端连接；第一复位按钮的复位信号输出端与第一处理器的复位信 号输入端连接；第一处理器的状态显示信号输出端与第一 IXD显示单元的输入端连接；第 一键盘的数据输出端与第一处理器的控制输入端连接；第一收发器A、第一收发器B、第一 收发器C、第一收发器D和第一收发器E的数据收发端与第一处理器的总线通信端连接；第 一收发器A、第一收发器B、第一收发器C、第一收发器D或第一收发器E的总线电平输出端 通过第一连接线A与第一共模电感A、第一共模电感B、第一共模电感C、第一共模电感D或 第一共模电感E的输入端连接；第一共模电感A、第一共模电感B、第一共模电感C、第一共 模电感D或第一共模电感E的输出端通过第一连接线B与第一终端电阻A或第一终端电阻 B输入端相连；第一终端电阻A和第一终端电阻B的输出端与CAN总线A段相连，第二节点、 第三节点的内部布置结构与所述的第一节点相同。
2. -种CAN网络位定时影响因素检测方法，其特征在于具体检测步骤如下：1)、设定 第一节点和第二节点为发送节点，分别发送标识符为0x201和0x202的报文，发送周期均 为100ms，数据内容均为0x07C1R)7C1F07C1R)，设定第三节点为接收节点；或者设定第一节 点和第二节点为接收节点，设定第三节点为发送节点，发送标识符为0x203的报文，周期为 100ms，数据内容为0x07C1R)7C1F07C1R) ;2)、设定第一节点、第二节点和第三节点成功发 送或接收报文时，则输出给各自IXD显示单元的内容为"发送成功"或"接收成功"，一旦发 送或接收失败，则将输出给各自LCD显示单元的内容锁定为"发送失败"或"接收失败";3)、 根据当前实际的网络参数配置，配置第二节点和第三节点振荡器的容差、CAN控制器位定时 参数、收发器的型号、共模电感的型号、终端电阻的阻值以及CAN总线B段的参数(包括线束 的长度、特征阻抗、传输延时);其中振荡器容差在〇. 5%到0. 005%范围内可配；CAN控制器位 定时参数BRP (波特率预设值)、TSEG1 (相位缓冲段1)、TSEG2 (相位缓冲段2)的设置可使 采样点的位置在55. 6%到94. 4%范围内调节，位速率可在40Kbit/s到IMbit/s进行设置， SJW(同步跳转宽度）在数值1到数值4中设置；提供5种不同型号的收发器和5种不同型 号的共模电感进行选择；终端电阻阻值可设置为120Ω或2600Ω ;CAN总线B段长度范围可 从0.05m到100m进行选择，特征阻抗可从95 Ω到140 Ω进行选择，传输延时可为5ns/m、 6ns/m或7ns/m ; 4)、选择一定容差的振荡器插入第一振荡器插座，振荡器容差在0. 5%到 0. 005%范围内可配；5)、设置CAN总线A段的长度、特征阻抗及传输延时；CAN总线A段的 长度范围可从0. 05m到100m进行选择，特征阻抗可从95 Ω到140 Ω进行选择，传输延时可 为5ns/m、6ns/m或7ns/m ;6)、通过第一连接线A选择使用第一共模电感A、B、C、D、E ;7)、通 过第一连接线B选择使用第一终端电阻A或第一终端电阻B ;终端电阻A的阻值为2600 Ω， 终端电阻B的阻值为120Ω ;8)、启动检测系统，上电准备；9)、通过按下第一键盘按键"G"， 使第一节点进入编辑模式，此时第一 IXD显示单元将显示用户需设置的参数；10)、根据第 一 IXD显示单元显示的"请输入收发器型号"提示，通过按下第一键盘按键"A"、"B"、"C"、 "D"或"E"，来选择第一收发器A、第一收发器B、第一收发器C、第一收发器D或第一收发器 E ;11)、根据第一 LCD显示单元显示的"请输入BRP、SJW、TSEG1、TSEG2"提示，通过第一键 盘数字按键依次设置参数BRP (波特率预设值)、SJW(同步跳转宽度）、TSEG1 (相位缓冲段 1)、TSEG2 (相位缓冲段2)的数值；SJW(同步跳转宽度）在数值1到数值4中设置，BRP (波 特率预设值)、TSEG1 (相位缓冲段1)、TSEG2 (相位缓冲段2)的设置可使采样点的位置在 55. 6%到94. 4%范围内调节，位速率可在40Kbit/s到IMbit/s进行设置，其中位速率的设置 要与第二节点和第三节点的位速率保持相同；12)、通过按下第一复位按钮，使第一节点复 位；13)、通过按下第一键盘按键"F"与第二键盘按键"F"，启动第一节点和第二节点发送报 文，或者通过按下第三键盘按键"F"，启动第三节点发送报文；14)、发送节点通过其LCD显 示单元显示"发送成功"或者"发送失败"，接收节点通过其LCD显示单元显示"接收成功" 或者"接收失败"；15)、改变步骤4、5、6、7、10、11中任一参数的设置，重复以上步骤，通过发 送节点的LCD显示单元显示的发送情况及接收节点的LCD显示单元显示的接收情况，即可 检测出该参数改变后对通信的影响。
【文档编号】H04L12/26GK104092587SQ201410349472
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】刘晓祥, 肖玉强, 高洪伟, 曲玲, 卫威 申请人:中国第一汽车股份有限公司