Анализатор помех CAN/CAN FD TOSUN TH7011: подробное руководство по применению

TH7011 — анализатор-генератор помех (джаммер) шин CAN/CAN FD от TOSUN. Устройство подключается к ПК через интерфейс RJ45 Ethernet и не требует драйверов в Windows. В связке с ПО TSMaster оно поддерживает искажение отдельных битов кадров CAN/CAN FD, различные режимы триггера (кадровый, по ошибке, программный), тестирование поведения Bus-off и тестирование точки сэмплирования. Применяется для тестов на соответствие протоколу — проверки того, что узел соответствует спецификации обмена, ради нормальной и безопасной работы сети CAN/CAN FD.

Ключевые слова: джаммер TH7011, физическое подключение, инициализация, триггер помех, BUSOFF, точка сэмплирования, SSP.

1. Технический фон

С развитием автомобильной электроники и промышленного интернета вещей стабильность и надёжность шин CAN/CAN FD как ключевой технологии связи критически важны. Различия в качестве связи между узлами и в соответствии протоколу могут приводить к сетевым сбоям и влиять на производительность системы. Анализатор соответствия TH7011 проводит точные тесты на соответствие, гарантируя качество связи узлов и соответствие протоколу стандартам.

2. Типовые применения

• Тест точки сэмплирования ЭБУ: при разработке и валидации ЭБУ TH7011 проверяет точность точки сэмплирования ЭБУ на шине CAN/CAN FD, обеспечивая точность и надёжность передачи данных.
• Тест поведения Bus-off: в сети CAN/CAN FD узел при сбоях может перейти в состояние Bus-off, прерывая связь. TH7011 может ввести узел в состояние BUSOFF и точно измерить время его восстановления, всесторонне оценивая обработку ошибок и способность к восстановлению.
• Искажение кадров: TH7011 искажает кадры на шине CAN/CAN FD, имитируя сложные ситуации реальной среды обмена, и проверяет помехоустойчивость и стабильность сетевых узлов.

3. Физические интерфейсы TH7011

• Сетевой порт RJ45 (рис. 3-1) — обмен данными и настройка TH7011 с компьютера.
• DC 9–32 В (рис. 3-2) — вход питания джаммера, обеспечивающий стабильную работу в разных условиях питания.
• CAN/CAN FD (рис. 3-3) — подключение джаммера к тестируемому устройству шины CAN/CAN FD и обмен с ним.
• Порт I/O (рис. 3-4) — через выводы DO1 и GND на осциллографе наглядно виден заданный диапазон помех джаммера, что упрощает оценку и анализ эффекта.

3.1. Стандартное физическое подключение TH7011

Типовое подключение: сначала соедините TH7011 с сетевым портом компьютера кабелем RJ45, затем подайте питание на джаммер штатным кабелем, после чего соедините каналы CAN/CAN FD устройства TH7011 с выводами CAN/CAN FD тестируемого устройства и второй CAN-карты. Теперь в TSMaster можно в реальном времени наблюдать или записывать обмен сообщениями между тестируемым устройством и TH7011 (рис. 3-5). При тестировании точки сэмплирования, чтобы уменьшить погрешность от самой CAN-карты, наблюдательную CAN-карту можно временно исключить из шины.

3.2. Подключение осциллографа к TH7011

Чтобы наглядно наблюдать эффект помех на осциллографе, используйте такое подключение: зажим (земля) одного канала осциллографа подключите к выводу GND интерфейса I/O джаммера — это выравнивает опорный потенциал сигналов осциллографа и джаммера. Затем крючком щупа осциллографа точно подключитесь к выводу DO1 интерфейса I/O. После этого осциллограф сможет захватывать сигнал помех, формируемый джаммером (рис. 3-6).

4. Инициализация TH7011

4.1. Установка ПО верхнего уровня TH7011

ПО верхнего уровня TH7011 открывается в TSMaster: «Аппаратное обеспечение» → «Специальные устройства» → «TH7011» (рис. 4-1).

4.2. Инициализация устройства

В окне инициализации подключите и инициализируйте выбранный джаммер в последовательности: «Выбор сетевой карты» → «Выбор устройства» → «Получить информацию об устройстве» → «Параметры связи устройства» → «Параметры CAN-контроллера» (рис. 4-2).

1. Шаг 1. Нажмите «Сканировать сетевую карту»; если в компьютере несколько сетевых карт, выберите ту, к которой подключён джаммер (рис. 4-3).
2. Шаг 2. Нажмите «Сканировать устройство» — в выпадающем списке «Выбор устройства» появятся серийные номера джаммеров (их может быть несколько) (рис. 4-4).
3. Шаг 3. Нажмите «Получить информацию об устройстве» — в панели параметров справа отобразятся сведения об устройстве (рис. 4-5).
4. Шаг 4. Перед подключением убедитесь, что IP-адрес Ethernet-интерфейса Windows находится в одной подсети с IP джаммера (рис. 4-6). Нажмите «Подключить устройство»: кнопка станет неактивной, а в строке состояния появится «сетевое подключение успешно» (рис. 4-7).
5. Шаг 5. В «Параметрах CAN-контроллера» выберите соответствующие настройки и нажмите «Применить конфигурацию» (рис. 4-8).

5. Функция побитового искажения TH7011

Подготовка среды: соберите тестовую среду по главе 3 «Физическое подключение TH7011» и главе 4 «Инициализация TH7011».

Принцип: побитовое искажение — это изменение доминантного/рецессивного состояния конкретного бита кадра CAN/CAN FD.

Общие настройки триггера помех:

(1) Настройка числа помех (рис. 5-1):

• Период — период помех, обычно большой цикл.
• Интервал периодов — число интервалов между двумя большими циклами.
• Число повторов — сколько раз помеха повторяется внутри одного большого цикла.
• Интервал повторов — число интервалов между повторами внутри большого цикла.

Например, при периоде 2, интервале периодов 3, числе повторов 4 и интервале повторов 1 всего будет сгенерировано 8 кадров ошибок (период × повторы). Соответствующая запись сообщений — на рис. 5-2: счётчики сообщений 1–7 — первый большой цикл, 12–18 — второй; интервал между большими циклами — 3; в каждом большом цикле помеха повторяется 4 раза с интервалом 1.

(2) Выбор и настройка выходной конфигурации. В «Функция триггера» → «Выходная конфигурация» выбираются битовое время и эффект помехи. Порядок: сначала очистите последовательность, затем выберите «Режим помехи» и «Битовое время», после чего добавьте сегмент.

Режимы помехи (рис. 5-3):

• Принудительно доминантный — рецессивный бит (1) искажается до доминантного (0).
• Принудительно рецессивный — доминантный бит (0) искажается до рецессивного (1).
• Инверсия — помеха применяется с учётом состояния уровня предыдущего кадра: если доминантное искажение предыдущего кадра успешно вызвало кадр ошибки, последующие кадры также искажаются в доминантный. Поэтому инверсия больше подходит для одиночного кадра; при помехах по нескольким кадрам часть кадров может остаться неискажённой.
• Без помехи — указанная последовательность кадров не искажается.

Выбор битового времени (рис. 5-4): при побитовом искажении битовое время арбитражной фазы или фазы данных выбирается по типу кадра и искажаемому битовому полю.

• Битовое время арбитражной фазы: при искажении кадра CAN выбирается всегда; при искажении кадра CAN FD — для битов до BRS при BRS=1 и после бита-разделителя CRC.
• Битовое время фазы данных: при искажении кадра CAN FD — для битов от BRS до разделителя CRC.

5.1. Искажение кадра CAN

Чтобы исказить кадр CAN, отправляемый тестируемым устройством, джаммер сначала по ID, типу кадра, DLC и т. п. сопоставляет конкретный кадр, после чего выбранное битовое поле подвергается заданной помехе.

5.1.1. Базовая конфигурация искажения кадра CAN

1. Шаг 1. Откройте панель: «Функция триггера» → «Панель конфигурации триггера» → «Добавить» → «Триггер по битовому полю» (рис. 5-5). После настройки выберите «Включить конфигурацию».

(1) Для точного сопоставления целевого кадра задайте ключевую информацию полей арбитража и управления: переведите ID кадра в 11-битное двоичное представление, DLC — в двоичное; поскольку это кадр CAN, поля RTR/RRS, IDE, FDF и BRS в стандартном кадре CAN равны 0 (рис. 5-6).

(2) Выберите искажаемое битовое поле и конкретный бит. Внимание: смещение триггера на панели должно указывать на бит, предшествующий искажаемому (рис. 5-7 — искажается бит ACK).

2. Шаг 2. Настройте число помех по потребности (рис. 5-8).
3. Шаг 3. Выходная конфигурация искажения кадра CAN: режим помехи выбирается по выбранному биту, а битовое время для кадра CAN — всегда «битовое время арбитражной фазы» (рис. 5-9).

5.1.2. Пример искажения кадра CAN

Сценарий: тестируемое устройство отправляет на шину стандартный кадр CAN с ID = 0x123, тип — кадр данных, DLC = 8 байтов (рис. 5-10).

Цель искажения — бит-разделитель CRC этого кадра, число помех — 20:

1. Шаг 1. Разберите и преобразуйте ID кадра: 0x123 → двоичное 00100100011; убедитесь, что RTR/RRS, IDE, FDF и BRS равны 0; DLC = 8 → двоичное 1000 (рис. 5-11).
2. Шаг 2. Выберите искажаемое битовое поле — разделитель CRC: «условие триггера» — CRCFIELD, «смещение триггера» — 15 (предыдущий бит) (рис. 5-12).
3. Шаг 3. Установите число помех — 20 (рис. 5-13).
4. Шаг 4. Настройте выход помехи: цель — разделитель CRC, рецессивный бит (1), поэтому выбирается принудительно доминантная помеха с битовым временем арбитражной фазы (рис. 5-9 выше).

Нажмите «Начать тест» — эффект помех в TSMaster и на осциллографе:

• В TSMaster узел-приёмник TC1014 регистрирует 20 кадров ошибок с типом form error: появление одного или нескольких недопустимых битов в фиксированных битовых полях (разделитель CRC, разделитель ACK, конец кадра) квалифицируется как ошибка формы (рис. 5-14).
• На осциллографе (подключение по разделу 3.2) видно, что разрешение помехи указывает на бит-разделитель CRC, этот бит искажён до доминантного, и зафиксировано 20 кадров ошибок (рис. 5-15, 5-16).

5.2. Искажение кадра CAN FD

5.2.1. Базовая конфигурация. Откройте «Триггер → Панель конфигурации триггера → Добавить → Триггер по битовому полю».

(1) Для сопоставления целевого кадра задайте поля арбитража и управления: ID — в 11-битное двоичное, DLC — в двоичное; для стандартного кадра CAN FD поля RTR/RRS, IDE = 0, а FDF, BRS = 1 (рис. 5-17).

(2) Выберите искажаемое битовое поле и бит; смещение триггера — предыдущий бит (рис. 5-18 — 6-й бит EOF).

(3) Настройте число помех (рис. 5-19).

(4) Выходная конфигурация искажения кадра CAN FD: режим помехи определяется выбранным битом, а битовое время отличается от кадра CAN: если искажаемое поле находится между BRS и разделителем CRC, выбирается «битовое время фазы данных», для остальных полей — «битовое время арбитражной фазы» (рис. 5-20).

5.2.2. Пример искажения кадра CAN FD

Сценарий: тестируемое устройство отправляет стандартный кадр CAN FD с ID = 0x123, тип — FD-кадр, DLC = 9 байтов.

Пример 1. Цель — бит SOF, 20 помех:

1. Шаг 1. ID 0x123 → 00100100011; RTR/RRS, IDE = 0; FDF, BRS = 1; DLC 9 → 1001 (рис. 5-21).
2. Шаг 2. Искажаемое поле — SOF: условие триггера SOF, смещение — 0 (предыдущий бит) (рис. 5-22).
3. Шаг 3. Число помех — 20 (как на рис. 5-13).
4. Шаг 4. Нажмите «Начать тест».

Эффект: в TSMaster узел-приёмник TC1014 фиксирует 20 кадров ошибок (рис. 5-23); на осциллографе видно разрешение помехи на бите SOF, бит искажён до рецессивного, 20 кадров ошибок (рис. 5-24, 5-25).

Пример 2. Цель — 7-й бит поля данных, 20 помех:

1. Шаг 1. Сопоставление кадра — как на рис. 5-21.
2. Шаг 2. Искажаемое поле — DATA: условие триггера DATAFIELD, смещение — 6 (предыдущий бит) (рис. 5-26).
3. Шаг 3. Число помех — 20 (как на рис. 5-13).
4. Шаг 4. Нажмите «Начать тест».

Эффект: в TSMaster узел-приёмник TC1014 фиксирует 20 кадров ошибок (рис. 5-27); на осциллографе разрешение помехи указывает на 7-й бит DATA, бит искажён до доминантного, 20 кадров ошибок (рис. 5-28, 5-29).

6. Функция тестирования BUSOFF

TH7011 искажает кадры, отправляемые тестируемым устройством, вводя его в состояние BUSOFF. В процессе модуль «Информация о сообщениях» TSMaster или осциллограф позволяют наблюдать и анализировать, способно ли устройство автоматически восстанавливаться после BUSOFF и сколько времени занимает возврат в нормальное состояние.

6.1. Порядок настройки теста BUSOFF

1. Шаг 1. По главе 5 настройте искажение кадров тестируемого устройства: сопоставьте кадр и выберите битовое поле; настройте число помех: для многократного входа в BUSOFF и оценки быстрого/медленного восстановления задайте бесконечное число помех (рис. 6-1) либо конфигурацию периодов и повторов — например, для десяти тестов BUSOFF: период 10, повторы 32 (рис. 6-2); настройте выход помехи по выбранному биту; нажмите «Начать тест».
2. Шаг 2. По информации о сообщениях или осциллограмме определите момент входа устройства в BUSOFF и зафиксируйте интервал до восстановления связи — это и есть время восстановления BUSOFF.

6.2. Пример теста BUSOFF

Сценарий: тестируемое устройство отправляет на шину стандартный кадр CAN с ID = 0x123, формат — стандартный кадр данных, DLC = 8 байтов. TH7011 бесконечно искажает этот кадр; битовое поле искажения — 7-й бит поля данных (выбор поля зависит от задач теста). Непрерывные помехи должны снова и снова вводить устройство в BUSOFF.

1. Шаг 1. Настройте «поле арбитража» и «поле управления» ПО джаммера (как на рис. 5-11) и выберите битовое поле искажения (как на рис. 5-26).
2. Шаг 2. Настройте число помех — бесконечное (рис. 6-1).
3. Шаг 3. Настройте выход помехи: искажается 7-й бит поля данных — принудительно доминантная помеха с битовым временем арбитражной фазы (как на рис. 5-9).
4. Шаг 4. Наблюдайте момент входа в BUSOFF и время восстановления по сообщениям или осциллографу.

Наблюдение в окне сообщений TSMaster:

1. Убедитесь, что настройки шагов 1–3 завершены. В TSMaster «Анализ» → «Запись и воспроизведение» нажмите «Начать запись».
2. Перейдите в панель ПО джаммера, нажмите «Начать тест» и подождите несколько секунд.
3. Нажмите «Завершить тест».
4. В TSMaster воспроизведите записанные сообщения, найдите кадры ошибок от помех и переключите информацию о сообщениях на относительное время для анализа.
5. Видно, что после 32 кадров ошибок система входит в состояние BUSOFF: если у устройства нет функции восстановления BUSOFF, оно прекращает участвовать в обмене — не может ни принимать, ни отправлять сообщения (рис. 6-3); если восстановление есть, время восстановления BUSOFF составило 0.002912 с, после чего устройство продолжает работу на шине (рис. 6-4).
6. Чтобы определить, есть ли у устройства быстрое/медленное восстановление BUSOFF, наблюдайте и записывайте время восстановления при каждом BUSOFF в воспроизведении. Если времена примерно одинаковы — функции быстрого/медленного восстановления нет; если ранние и поздние времена заметно различаются — функция есть.

Наблюдение на осциллографе (физическое подключение по разделу 3.2):

1. Подключив разрешение помех, вы чётко видите число сгенерированных кадров ошибок на осциллограмме (рис. 6-5 — 32 кадра ошибок).
2. По осциллограмме (рис. 6-6) оцените характеристики восстановления BUSOFF: измерьте интервалы восстановления между соседними сериями из 32 кадров. Если интервалы практически одинаковы — механизма быстрого/медленного восстановления нет, есть только простое восстановление; значимые различия говорят о наличии механизма. На рисунке интервалы одинаковы — только простое восстановление BUSOFF.

7. Функция тестирования точки сэмплирования

7.1. Тестирование точки сэмплирования тестируемого устройства

Принцип: TH7011 ищет точку сэмплирования устройства справа налево: (1) выполняя внутрибитовое искажение с инверсией 15-го бита поля данных кадра, отправленного джаммером (джаммер — узел-передатчик, устройство — приёмник); (2) начиная помеху с позиции 90 % этого бита; (3) постепенно, с шагом 5 нс, расширяя диапазон помехи; (4) до появления кадра ошибки — эта позиция и считается точкой сэмплирования устройства. Например, если кадр ошибки появился при помехе до позиции 80 %, точка сэмплирования — 80 % (рис. 7-1).

Пример: объект теста — TC1013; в TSMaster заранее заданы его параметры: точка сэмплирования арбитражной фазы 75 %, фазы данных — 80 % (рис. 7-2). Проверим измерением, совпадают ли фактические точки сэмплирования TC1013 с заданными.

Шаг 1. Подготовка среды: по возможности оставьте на шине только тестируемое устройство и джаммер, чтобы исключить погрешность CAN-карты; выполните инициализацию TH7011 по главе 4.

Шаг 2. Параметры ПО теста точки сэмплирования (рис. 7-3):

• ID — ID кадра CAN/CAN FD, используемого для теста; не должен конфликтовать с другими узлами шины.
• Предустановленные точки сэмплирования арбитража/данных — значения, которые джаммер использует как собственные точки сэмплирования для связи с устройством. Предустановленные значения должны быть меньше фактической точки сэмплирования устройства: слишком большие значения могут исказить собственное сэмплирование джаммера и повлиять на точность.
• Точность — шаг поиска точки сэмплирования (единица — 5 нс).
• Число тестов — число тестов в каждом цикле помех: TH7011 при каждом уменьшении на (точность × 5) нс отправляет заданное число сообщений.
• Таймаут — таймаут теста точки сэмплирования; по истечении тест останавливается.
• Начать/остановить тест — после заполнения параметров нажмите «Начать тест»; по завершении тест остановится автоматически.
• Результат — после завершения отображается результат: измеренные точки сэмплирования арбитражной фазы и фазы данных TC1013 (рис. 7-4). Анализ погрешности — в разделе 8.7.

7.2. Тестирование второй точки сэмплирования (SSP)

Вторая точка сэмплирования (Second Sample Point, SSP) специфична для протокола CAN FD: она расположена во второй половине битового времени и служит для дополнительного сэмплирования сигнала, повышая надёжность передачи. Основное назначение — обнаружение битовых ошибок: проверка того, что данные, отправленные узлом-передатчиком, совпадают с принятыми узлом-приёмником.

TH7011 тестирует SSP тестируемого устройства через модуль внутрибитового искажения ПО верхнего уровня: проверяется, может ли узел-передатчик при отправке кадра данных обнаружить возможную битовую ошибку по второй точке сэмплирования и отправить кадр ошибки.

1. Внутрибитовое искажение в ПО джаммера — это задание числа TICKS, определяющего диапазон помехи внутри одного бита. Например, при 200 TICKS диапазон помехи составляет первые 1000 нс бита (при битовом времени 2000 нс).

(1) Расчёт No. of Ticks: формула — битовое время / 5 нс. Пример: скорость фазы данных 2000 кбит/с → битовое время 500 нс; 500/5 = 100, то есть TICKS = 100.

(2) Управление сегментом последовательности: TICKS для внутрибитового искажения задаётся пользователем (рис. 7-5: TICKS = 200 — помеха от 0 нс до 1000 нс при бите 2000 нс, т. е. 400 TICKS на весь бит) (рис. 7-6).

(3) Кадр ошибки возникает, только когда помеха затрагивает точку сэмплирования (рис. 7-7): пусть скорость фазы данных CAN FD — 2000 кбит/с, битовое время 500 нс, один бит — 100 TICKS, точка сэмплирования 80 % — на 80-м TICKS (400 нс). Если задано 50 TICKS, заштрихованная часть помехи не достигает точки сэмплирования и кадра ошибки нет; если задано 81 TICKS — помеха достигает точки сэмплирования, и кадр ошибки появляется.

2. Порядок тестирования второй точки сэмплирования:

1. Тестируемое устройство отправляет кадр CAN FD (узел-передатчик).
2. Джаммер через ПО верхнего уровня сопоставляет нужный кадр CAN FD и применяет к нему внутрибитовое искажение для теста SSP.
3. Отдельного интерфейса SSP у TH7011 нет, поэтому внутрибитовое искажение настраивается в панели выходной конфигурации ПО джаммера, а фактический диапазон помех наблюдается на осциллографе: TICKS задаёт продолжительность помехи; изменяя число TICKS, меняют диапазон и силу помехи. При передаче кадра данных джаммер выбирает конкретный бит данных; постепенно расширяя диапазон (TICKS), наблюдают реакцию устройства. Когда устройство отправляет кадр ошибки, помеха считается достигшей второй точки сэмплирования — так определяются её положение и характеристики.

3. Пример: объект — TC1013, отправляемый кадр: ID = 0x123, FD-кадр, DLC = 8. Сначала подготовьте среду, затем сопоставьте кадр, выберите бит поля данных и число помех, и, наконец, пошагово изменяя TICKS, определите положение SSP совместно по TSMaster и осциллографу.

(1) Подготовка среды: подключение с осциллографом — по разделу 3.2; инициализация TH7011 — по главе 4.

(2) Сопоставление кадра: настройки полей арбитража и управления ПО джаммера — на рис. 7-8.

(3) Выбор бита поля данных. Ключевой принцип: предпочтителен доминантный бит, следующий за рецессивным. Ресинхронизация — важный механизм согласования тактирования передатчика и приёмника, а «ресинхронизация по доминантному биту после рецессивного» означает, что доминантный бит после рецессивного — надёжная точка синхронизации. Искажая доминантный бит, мы гарантируем, что устройство сможет корректно использовать эту точку для ресинхронизации. В нашем кадре первый байт поля данных — 0xAA (двоичное 10101010), поэтому 6-й бит поля данных — доминантный бит после рецессивного; выбираем его (рис. 7-9).

(4) Число помех: рекомендуется бесконечное — так проще наблюдать появление кадров ошибок в информации о сообщениях TSMaster (рис. 6-1).

(5) Выходная конфигурация — настройка внутрибитового искажения. При поиске второй точки сэмплирования действуем справа налево, выбрав начальную точку помехи на позиции 88 % бита (начало и стратегию можно менять под задачу). Затем диапазон помехи расширяется шагами TICKS (1 TICKS = 5 нс). Если кадр ошибки не появляется, диапазон увеличивается, пока в информации о сообщениях TSMaster не появится кадр ошибки, — эта точка и считается второй точкой сэмплирования устройства.

Для точности рекомендуется сверяться с осциллографом: хотя TH7011 даёт теоретическое положение SSP по TICKS, реальная осциллограмма может отличаться — главным образом из-за задержки распространения сигнала между передатчиком и приёмником, из-за которой заданные на панели TICKS не в точности совпадают с моментом прихода помехи на точку сэмплирования устройства. Вспомогательная калибровка по осциллографу точнее определяет положение точки сэмплирования (рис. 7-10):

• выбор бита — какой-либо бит поля данных кадра устройства;
• начальный диапазон помехи — с позиции 88 % бита (красная штриховая линия — диапазон помехи);
• расширение диапазона — шагами по 5 нс (1 TICKS);
• определение SSP — при появлении первого кадра ошибки эта позиция считается SSP; если кадр ошибки появился при помехе до 79 %, то SSP = 79 %. Значение второй точки сэмплирования = ((битовое время − диапазон помехи) / битовое время) × 100 %.

(6) Задайте TICKS внутрибитового искажения и определяйте положение и характеристики SSP по TSMaster и осциллографу:

1. Начните с 6-го бита поля данных, с позиции 88 % бита: первые 88 TICKS без помехи, последующие 12 TICKS — помеха, то есть от 440 до 500 нс, общая длительность 60 нс. Кадров ошибок не наблюдается (рис. 7-11); на осциллографе диапазон помехи — около 72.7 нс (рис. 7-12).
2. Увеличьте диапазон: первые 85 TICKS без помехи, последующие 15 — помеха, то есть от 425 до 500 нс, всего 75 нс. Кадров ошибок нет (рис. 7-13); на осциллографе — около 87 нс (рис. 7-14).
3. Продолжайте увеличивать диапазон шагами по 1 TICKS: при конфигурации «первые 79 TICKS без помехи, последующие 21 — помеха», то есть от 395 до 500 нс, всего 105 нс, кадры ошибок появляются (рис. 7-15). На осциллографе тоже видны кадры ошибок (рис. 7-16), измеренный диапазон помехи — около 118.5 нс (рис. 7-17). Итак, вторая точка сэмплирования устройства ≈ (381.5/500) × 100 % = 76.30 %.

8. Вопросы и ответы

8.1. В TSMaster нет ПО верхнего уровня TH7011

ПО TH7011 интегрировано в TSMaster версий от 14 октября 2024 и новее — открывается напрямую. Для более ранних версий (от 28 февраля 2024, но раньше 14 октября 2024) функция добавляется вручную: откройте TSMaster, перейдите в «Приложение» → «Среда разработки инструментов (Toolbox)»; перетащите соответствующий файл *.tbmc в список инструментов; нажмите кнопку «Запустить выбранный инструмент» на панели инструментов окна — и пользуйтесь функциями TH7011.

8.2. Сбой сканирования сетевой карты

После нажатия «сканировать сетевую карту» ПО не реагирует, а список сетевых карт пуст (рис. 8-1). Проверьте: подано ли питание — индикаторы power и config джаммера должны гореть оба; подключён ли сетевой порт джаммера к сетевому порту компьютера.

8.3. Сбой сканирования устройства

(Рис. 8-2.) Возможные причины: нужно отключить все брандмауэры/антивирусы Windows (или добавить ПО в белый список); убедитесь, что выбрана сетевая карта, к которой подключён джаммер (откройте список адаптеров и вытащите/вставьте разъём — карта должна исчезать/появляться); проверьте проводку — индикаторы power и config должны гореть, сетевой индикатор мигать жёлтым; сбой возможен и из-за политик шифрования на компьютере.

8.4. Сбой подключения устройства

(Рис. 8-3.) (1) Проводной сетевой карте компьютера должен быть назначен статический IP в одной подсети с джаммером, но IP компьютера и джаммера не должны совпадать: либо настройте подсеть компьютера под подсеть джаммера (тогда начните заново со сканирования сетевой карты), либо настройте подсеть джаммера под подсеть компьютера (тогда подключайтесь сразу после настройки) (рис. 8-4). (2) Возможно, потребуется отключить брандмауэры/антивирусы Windows или добавить ПО в белый список. (3) Проверьте стабильность сетевого подключения.

8.5. Как искажать расширенные кадры

Если тестируемое устройство отправляет расширенные кадры (отдельной функции искажения расширенных кадров пока нет) или не требуется искажать конкретный кадр, установите на панели поля арбитража и управления в «x» — это означает искажение всех кадров (X работает как маска) (рис. 8-5).

8.6. Возможные причины, по которым помеха не действует

1. Проверьте, что устройство и джаммер на одной шине. Поскольку к шине подключена CAN-карта, нормальный приём сообщений в окне информации ещё не доказывает, что устройство и джаммер на одной шине, — это лишь значит, что CAN-карта и устройство на одной шине. Для проверки используйте функцию теста точки сэмплирования ПО джаммера: запустите тест и посмотрите, появляется ли на шине ID, заданный в настройках теста (рис. 8-6). Причины, по которым устройства могут оказаться не на одной шине: (а) ошибка проводки — у джаммера один канал CAN, CAN_H и CAN_L соответствуют выводам 7 и 2; проверьте соответствие выводов устройства; если у устройства два канала (один на приём, один на передачу — например, CAN-карта постоянно отправляет кадры пробуждения, и только тогда ЭБУ отвечает по другому каналу), джаммер должен быть на шине передающего канала ЭБУ, а не приёмного; (б) отсутствие терминального резистора — у джаммера его нет, и если нет у устройства, резистор нужно добавить, иначе связь невозможна.
2. Проверьте параметры: соответствуют ли параметры кадра в панели конфигурации триггера кадру, реально отправляемому устройством, — только при точном соответствии всех параметров джаммер сопоставит кадр и выбранную позицию искажения.
3. Выходная конфигурация: (а) проверьте соответствие режима помехи и позиции — если выбранная позиция и так доминантный бит, а помеха «принудительно доминантная», на шине эффекта не будет; (б) при внутрибитовом искажении проверьте, достигает ли помеха точки сэмплирования бита, — без этого кадр ошибки не возникнет.

8.7. Точка сэмплирования не измеряется или измеряется неточно

1. Не измеряется:

• тестируемая точка вне диапазона измерения джаммера: от 60 % до 90 % включительно;
• проверьте, что устройство и джаммер на одной шине: подключите CAN-карту, запустите тест точки сэмплирования и посмотрите, отправляется ли заданный ID — если нет, устройства не на одной шине;
• проверьте наличие терминального резистора у устройства — если его нет, добавьте (у джаммера терминального резистора нет);
• проверьте наличие кадра пробуждения у устройства — незапущенное устройство тестировать нельзя;
• убедитесь, что джаммер и устройство успешно обмениваются данными.

2. Результат неточен или равен 0:

• ID отправляемого при тесте кадра не должен совпадать с ID существующих кадров шины; остальные параметры должны быть корректно заполнены;
• когда CAN-карта, ЭБУ и джаммер на одной шине, точка сэмплирования CAN-карты должна быть меньше точки ЭБУ, иначе измеренным окажется бóльшее значение и нельзя будет подтвердить, что это точка ЭБУ. Лучший вариант — после установления связи убрать CAN-карту с шины, оставив только устройство и джаммер;
• предустановленное значение должно быть меньше ожидаемого идеального, чтобы не измерить собственную точку сэмплирования джаммера;
• если измеренная TH7011 точка сэмплирования ЭБУ сильно отличается от фактической, обратитесь в службу поддержки. Погрешность может быть связана с различиями методов измерения и с периодом тактирования устройства. Точность TH7011 — длина шага сокращения/удлинения диапазона помехи за цикл, то есть 5 нс. Пример: частота CAN-тактирования DUT 40 МГц, предделитель 1, длина TQ = 25 нс; при скоростях 500 и 2000 кбит/с битовое время — 2000 и 500 нс: погрешность от TH7011 — арбитражная фаза 5/2000 = 0.25 %, фаза данных 5/500 = 1 %; погрешность в один TQ от механизма фронтов самого DUT — арбитражная фаза 25/2000 = 1.25 %, фаза данных 25/500 = 5 %. Итого погрешность точки сэмплирования: арбитражная фаза ±1.5 %, фаза данных ±6 %.