带总线错误解析功能的CAN总线分析系统

摘要

本发明公开了一种带总线错误解析功能的CAN总线分析系统。本发明通过检测总线信号，记录总线上的正常帧和发送时间戳，总线上存在错误有错误帧时，触发总线错误信号，记录总线上错误帧与时间戳，并对错误帧及被中断帧进行解析分析，确定错误帧类型和被中断节点地址，并将记录信息发送给后台进行后续处理。本发明与现有技术相比具有的有益效果：本系统不仅能够记录正常帧和错误帧信息，而且具有总线错误解析功能，能够结合总线模拟信号进行模式识别，获取被中断帧的源地址，为定位故障节点提供初步分析。

主权项

一种带总线错误解析功能的CAN总线分析系统，其特征在于包括CAN收发器CTM1050、Open3S500E FPGA开发板、9针的RS232串口；Open3S500E FPGA开发板的P115输入/输出口与RS232的2引脚相连，Open3S500E FPGA开发板的P120输入/输出口与第一CAN收发器CTM1050的3引脚相连，Open3S500E FPGA开发板的P127输入/输出口与第二CAN收发器CTM1050的3引脚口相连，第一CAN收发器CTM1050与第二CAN收发器CTM1050的2引脚同时接地，1引脚同时接5V正电压，7引脚用来连接CAN总线的CAN_L,6引脚用来连接CAN总线的CAN_H；RS232串口能用USB模块和以太网模块代替，用来发送数据给后台计算机，并执行如下内容：1)系统检测CAN总线信号，当检测到有帧起始的显性位后进行数据的监听，并将数据存储在Open3S500E FPGA开发板的一个寄存器中，当检测到CAN总线上连续的七个隐性位时说明帧结束，停止监听等待下一次的帧起始，同时记录发送正常帧的时间戳，等待发送给后台计算机；2)系统检测CAN总线信号并进行错误帧的识别和生成触发信号，假设CAN总线通信速率V kbps，则数据位的时间长度为设置采样周期为fns，即每数据位采样次，根据CAN总线错误界定协议，若检测到连续6位或6位以上显性位，只要连续采样数大于等于个，说明CAN总线上有错误帧，将会触发错误帧识别信号的产生，将用于识别和记录错误帧信息，同时，准确识别错误帧的下降沿，在错误帧下降沿时复位错误帧识别信号；3)不同的错误帧的错误标志长度代表错误帧的不同事件类型，这对CAN总线错误定位和故障定位产生重要影响，错误触发后，记录错误帧错误标志长度值和错误帧产生的时间戳，并对被错误帧中断的正常数据帧的信息进行分析，获得被中断节点地址，将错误信息与被中断帧地址整合记录在寄存器中，等待发送给后台计算机进行错误信息后期处理，数据帧标识符中含有帧源地址，在获取被中断帧源地址时，要结合总线模拟波形进行分析，如果被中断帧的源地址数据完整，直接获取；如果源地址损坏，结合模拟信号对被中断帧进行模式识别，获得源地址；4)记录的正常帧信息与错误帧信息通过RS232串口、USB或以太网发送给后台计算机，以便对CAN总线错误进行进一步分析。