TH7011 是同星智能推出的 CAN/CANFD 總線干擾儀設備，產品采用 RJ45 以太網接口與 PC連接，Windows 系統免驅設計使得設備具備系統兼容性。配合功能強大的 TSMaster 軟件，支持干擾 CAN/CANFD 特定位位值；支持多種觸發模式，如幀觸發、錯誤觸發、軟件觸發等；支持Bus-off 行為測試以及采樣點測試等功能。

可用于一致性測試，檢測節點是否符合通訊協議規范，保障 CAN/CANFD 網絡的正常安全運行。

本文關鍵詞：干擾儀、物理接線、初始化、干擾觸發、BUSOFF、采樣點

目錄

Catalog

1. 技術背景

2. 典型應用

3.TH7011的物理接口

4. TH7011的初始化

5. TH7011的整位干擾功能

6.TH7011的BUSOFF測試功能

7. TH7011的采樣點測試功能

8. Q/A解答

1

技術背景

隨著汽車電子和工業物聯網的快速發展，CAN/CAN FD總線作為關鍵通信技術，其穩定性和可靠性至關重要。然而，節點間通信質量和協議一致性差異可能導致網絡故障，影響系統性能。為此，同星智能推出TH7011一致性干擾儀，通過高效、精準的一致性測試，確保各節點通信質量和協議符合標準，從而保障網絡的安全穩定運行。

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典型應用

TH7011在多個領域具有廣泛的應用，特別是在需要對CAN/CAN FD總線網絡進行嚴格一致性測試的場景中。以下是一些典型的應用場景：

ECU的采樣點測試：在汽車電子控制單元（ECU）的開發和驗證過程中，TH7011可用于檢測ECU在CAN/CAN FD總線上的采樣點是否準確，確保數據傳輸的精確性和可靠性。

ECU的Bus-off行為測試：在CAN/CAN FD網絡中，當某個節點出現故障或錯誤時，可能會進入Bus-off狀態，導致網絡通信中斷。TH7011能夠使節點進入BUSOFF狀態并精確測量其恢復時間，從而全面評估節點的錯誤處理及恢復性能。

以及幀干擾：在測試過程中，TH7011可以對CAN/CAN FD總線上的幀進行干擾，以模擬實際通信環境中的各種復雜情況，檢驗網絡節點的抗干擾能力和穩定性。

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TH7011的物理接口

接口說明：

RJ45網口

此接口用于實現TH7011與電腦之間的數據通信和配置設置。

DC 9-32V

此接口為干擾儀提供電源輸入，確保其在不同電源環境下的穩定工作。

CAN/CANFD

此接口用于干擾儀和CAN/CANFD總線系統的被測件的連接并通信。

I/O口

通過該接口的DO1和GND引腳，可以實現在示波器上清晰地看到設定的干擾儀的干擾范圍，從而方便地對干擾效果進行評估和分析。

3.1TH7011的常規物理連接方式

TH7011干擾儀的典型連接如下：

首先，通過RJ45網口將TH7011與電腦的網口端進行連接，接著使用專用的電源線為干擾儀供電，然后將TH7011的CAN/CANFD通道分別與被測件以及另一張CAN卡的CAN/CANFD引腳進行連接。這樣，您就可以在TSMaster中實時觀察或記錄被測件與TH7011之間的報文交互情況了，如圖1所示。

此外，在進行采樣點測試時，為了減少CAN卡本身可能帶來的誤差，可以選擇將用于監測的CAN卡從總線系統中暫時移除。

圖 1：TH7011的常規物理接線

3.2TH7011配套示波器的物理連接方式

為了更直觀地在示波器上觀察干擾儀（TH7011）的干擾效果，我們需要采用此種連接方式。首先，將示波器的一個通道的夾子（也就是接地端）連接到干擾儀I/O接口上的GND（接地）引腳，這樣做是為了確保示波器與干擾儀之間的信號參考一致。接著，使用示波器探頭的鉤子端精確地接觸到干擾儀I/O接口上的DO1引腳，并將其連接好。這樣設置后，示波器就能夠捕捉到干擾儀發出的干擾信號，如圖 2。

圖 2：干擾使能的接線

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TH7011的初始化

4.1 TH7011上位機的安裝

在TSMaster的【硬件】—【專屬設備】—【TH7011】處打開TH7011的上位機，如圖3所示。

圖 3：TH7011上位機的安裝

4.2 初始化設備

在【初始化界面】中,按照【網卡選擇】、【設備選擇】、【獲取設備信息】、【設備通信參數】、【CAN控制器參數】的流程連接并初始化選定的干擾儀硬件。如圖 4所示。

圖 4：初始化界面

詳細步驟：

1.點擊【掃描網卡】，如果電腦有多個網卡需選擇干擾儀對應的網卡使用，如圖 5所示。

圖 5：選擇對應網卡

2.點擊【掃描設備】，【設備選擇】下拉框獲取到干擾儀設備的序列號(可能包含多個設備)。如圖 6所示。

圖 6：掃描并選擇設備

3.點擊【獲取設備信息】按鈕，右側參數欄獲取到該設備的相關信息。如圖 7所示。

圖 7：獲取設備信息

4.開始連接設備前，檢查并確保WIN以太網接口IP地址與干擾儀設備IP保持同一網段。如圖 8所示。

圖 8：干擾儀IP和電腦IP在同一網段

點擊“連接設備”，按鈕變灰，下方狀態欄顯示“網絡連接成功”。如圖 9所示。

圖 9：設備連接成功

5.【CAN控制器參數】選擇相對應的參數設置干擾儀參數，點擊【應用配置】。如圖 10所示。

圖 10：初始化干擾儀

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TH7011的整位干擾功能

必要工程環境搭建：按照第3章節“TH7011 的物理接線”和第4章節的“TH7011的初始化”進行測試環境搭建。

原理：整位干擾是指對整個CAN/CAN FD報文中的某一位進行顯隱性狀態的改變。

干擾觸發的通用設置：

（1）干擾次數設置

周期：是干擾周期，通常為大周期。

周期間隔：是兩個大周期之間的間隔數。

重復次數：是一個大周期內的干擾重復次數。

重復間隔：是一個大周期內干擾重復次數之間的間隔數。

圖 11：干擾次數設置

以周期 2，周期間隔 3，重復次數 4，重復間隔 1 為例，可以一共產生 8 幀錯誤幀（周期*重復次數），其干擾出來對應的報文記錄，如圖 12所示。

●報文計數 1 至 7 是第一個大周期，報文計數12 至 18 是第二個大周期。

●兩個大周期之間的間隔為3。

●每個大周期內的干擾重復次數為4，重復次數的間隔為1。

圖 12：設置的干擾次數效果展示

（2）輸出配置的選擇和設置：

在【觸發功能】-【輸出配置】中進行位時間和干擾效果的選擇。操作步驟：先進行清空序列，然后進行【干擾模式】和【位時間】的選擇，接著添加段。

①干擾模式：

強顯：原本是隱性位（為1），干擾成顯性位為0。

強隱：原本是顯性位（為0），干擾成隱形位為1。

翻轉：基于前一幀的電平狀態實施干擾，若前一幀的強顯示干擾能有效引發錯誤幀的產生，則后續幀亦將采取強顯示干擾措施。因此，翻轉干擾技術更適宜于針對單幀進行干擾；而在多幀干擾的應用場景中，可能會存在部分幀未能有效受到干擾的情況。

不干擾：即不對指定的報文序列進行干擾

圖 13：干擾模式選擇

②位時間的選擇：

整位干擾此時根據幀類型和干擾的位域來選擇仲裁段位時間或者數據段位時間。

仲裁段位時間：當干擾的是CAN幀的時候，一律選擇仲裁段位時間；當干擾的是CANFD幀的時候，BRS置1時，選擇BRS位之前的位以及選擇干擾CRC界定符位之后，都是仲裁段位時間。

數據段位時間：當干擾的是CANFD幀的時候，選擇干擾BRS位至CRC界定符位，都是數據段位時間。

圖 14：位時間的選擇

5.1CAN幀干擾

為了能對被測件發出的CAN幀進行干擾，首先需要利用干擾儀通過ID，幀類型，DLC等內容匹配從被測件發出的特定CAN幀，然后選擇干擾的位域對該CAN幀實施預定的干擾措施。

5.1.1CAN幀干擾的基本配置

1.在【觸發功能】-【觸發配置面板】-【添加】-【位域觸發】打開面板如圖 15 。配置好之后選擇【使能配置】。

圖 15：觸發配置面板

（1）在干擾的過程中，為了準確匹配目標幀，需對仲裁場和控制場中的關鍵信息進行設定。具體而言，在干擾儀的上位機操作中，首先需將幀ID轉換為11為二進制和DLC轉換為二進制，同時，考慮到所處理的是CAN幀，其特定字段如RTR/RRS、IDE、FDF以及BRS在標準CAN幀中都為0，如圖 16所示。

圖 16：CAN幀在面板上仲裁場和控制場的配置

（2）選擇干擾的位域以及具體的bit位：需要注意的是面板觸發的偏移量應該是需要干擾的前一位，如圖 17所示。

圖 17：選擇干擾位為ACK位時

2.干擾次數設置：根據需求進行具體干擾次數的配置。

圖 18：CAN幀干擾次數的配置

3.CAN幀干擾輸出配置：

【干擾模式】的選擇是依據所選定的bit位來決定的。同時，由于是CAN幀的干擾，因此在位時間的選定上，一律選擇【仲裁段位時間】，如圖 19。

圖 19：CAN幀干擾輸出配置的選擇

5.1.2CAN幀干擾的基本配置

為了演示對CAN幀的干擾效果，在此設定一個場景，其中總線上的被測件正發送一條標準CAN幀。該幀的具體參數為：標識符（ID）為0x123，類型為數據幀，DLC設置為8個字節，如圖 20所示。

圖 20：ID為0x123的CAN幀示例

1.我們以該幀的CRC界定符位為干擾目標，20次干擾為干擾次數，進行以下操作：

（1）為了實施干擾，我們首先對該幀的ID進行解析和轉換：將ID 0x123轉換為二進制形式00100100011，并確認幀類型中的RTR/RRS、IDE、FDF以及BRS位都設置為0，同時，將DLC值8轉換為二進制形式1000，如圖 21所示：

圖 21：匹配0x123，DLC為8的標準CAN幀

（2）接著選擇干擾的位域是CRC界定符位，【觸發條件】為CRCFIELD,【觸發偏移量】為其前一位則為15，如圖 22所示：

圖 22：選擇干擾的位域是CRC界定符位

（3）設定干擾次數為20次，如圖 23所示：

圖 23：設定干擾次數為20次

（4）進行干擾輸出的配置，因為以該幀的CRC界定符位為干擾目標，該位是隱性位即為1，所以這里進行選擇仲裁段位時間的強顯干擾，如圖 24所示：

圖 24：CRC界定符位的干擾輸出配置

2.接著點擊開始測試之后，其干擾效果在TSMaster和示波器的效果分別如下圖所示：

（1）TSMaster上TC1014作為接受節點時的報文信息錯誤幀為20次，錯誤信息是form error，這是因為當固定的位場（CRC界定符、ACK界定符、幀結束）中，出現一個或者多個非法位時，鑒定為形式錯誤。如圖 25所示。

圖 25：干擾CRC界定符位時，接受節點的報文信息

（2）在示波器上，根據章節3.2 TH7011配套示波器的物理連接方式的圖示接線，可以在示波器上觀察到干擾使能指向CRC界定符位并且此位被干擾成顯性位，且有20個錯誤幀。如圖 26和圖 27所示。

圖 26：干擾使能指向CRC界定符位

圖 27：干擾CRC產生的20幀錯誤幀

5.2CANFD幀干擾

為了能對被測件發出的CANFD幀進行干擾，首先需要利用干擾儀通過ID，幀類型，DLC等內容匹配從被測件發出的特定CANFD幀，然后選擇干擾的位域對該CANFD幀實施預定的干擾措施。

5.2.1CANFD幀干擾的基本配置

1.點擊觸發-觸發配置面板-添加-位域觸發打開面板

（1）在干擾的過程中，為了準確匹配目標幀，需對仲裁場和控制場中的關鍵信息進行設定。具體而言，在干擾儀的上位機操作中，首先需將幀ID轉換為11為二進制和DLC轉換為二進制，同時，考慮到所處理的是標準CANFD幀，其特定字段如RTR/RRS、IDE位為0，FDF、BRS位為1，如圖 28所示。

圖 28：CANFD幀在面板上仲裁場和控制場的配置

（2）選擇干擾的位域以及具體的bit位：需要注意的是面板觸發的偏移量應該是需要干擾的前一位，如圖 29所示。

圖 29：選擇CANFD幀干擾位為EOF的第6位時

2.干擾次數設置：根據需求進行具體干擾次數的配置，如圖 30所示。

圖 30：干擾次數的配置

3.CANFD幀干擾輸出配置：

【干擾模式】的選擇是依據所選定的bit位來決定的。同時，由于是CANFD幀的干擾，因此在位時間的選定上，和CAN幀有所不同，如果選擇干擾的位域在BRS至CRC界定符位的區域之間都為【數據段位時間】,其他位域則為【仲裁段位時間】。

圖 31：CANFD 的輸出配置

5.2.2CANFD幀干擾示例

為了演示對CANFD幀的干擾效果，在此設定一個場景，其中總線上的被測件正發送一條標準CANFD幀。該幀的具體參數為：標識符（ID）為0x123，類型為FD幀，DLC設置為9個字節，如圖 32所示。

圖 32：ID為0x123的CANFD幀示例

示例1：我們以該幀的SOF位為干擾目標，20次干擾為干擾次數，進行以下操作：

（1）為了實施干擾，我們首先對該幀的ID進行解析和轉換：將ID 0x123轉換為二進制形式00100100011，并確認幀類型中的RTR/RRS、IDE都設置為0，FDF以及BRS位設置為1同時，將DLC值9轉換為二進制形式1001，如圖 33所示。

圖 33：匹配0x123，DLC為9的標準CANFD幀

（2）接著選擇干擾的位域是SOF，【觸發條件】為SOF,【觸發偏移量】為其前一位則為0，如圖 34所示。

圖 34：選擇干擾的位域是SOF位

（3）設定干擾次數為20次，如圖 35所示。

圖 35：設定干擾次數為20次

（4）接著點擊開始測試之后，其干擾效果在TSMaster和示波器的效果分別如下圖所示：

①TSMaster上TC1014作為接受節點時的報文信息錯誤幀為20次，如圖 36所示。

圖 36：干擾CANFD SOF時，接受節點的報文信息

②在示波器上，根據章節3.2 的圖示接線，可以在示波器上觀察到干擾使能指向SOF位并且SOF位被干擾成隱形位，且有20個錯誤幀。如圖 37和圖 38所示。

圖 37：干擾使能指向SOF位

圖 38：干擾CANFD SOF產生的20幀錯誤幀

示例2：此處以該幀的數據段的第7個bit 為干擾目標，20次干擾為干擾次數，進行以下操作：

（1）為了實施干擾，我們首先對該幀的ID進行解析和轉換：將ID 0x123轉換為二進制形式00100100011，并確認幀類型中的RTR/RRS、IDE都設置為0，FDF以及BRS位設置為1同時，將DLC值9轉換為二進制形式1001，如圖 39所示。

圖 39：匹配0x123，DLC為9的標準CANFD幀

（2）接著選擇干擾的位域是DATA，【觸發條件】為DATAFIELD,【觸發偏移量】為其前一位則為6，如圖 40所示。

圖 40：選擇干擾的位域是數據段第7位

（3）設定干擾次數為20次，如圖 41所示。

圖 41：設定干擾次數為20次

（4）接著點擊開始測試之后，其干擾效果在TSMaster和示波器的效果分別如下圖所示：

①TSMaster上TC1014作為接受節點時的報文信息錯誤幀為20次，如圖 42所示。

圖 42：干擾CANFD DATA時，接受節點的報文信息

②在示波器上，根據章節3.2 TH7011配套示波器的物理連接方式的圖示接線可以在示波器上觀察到干擾使能指向DATA的第7位并且DATA bit7位被干擾成顯性位，且有20個錯誤幀。如圖 43和圖 44所示。

圖 43：干擾使能指向DATA bit7位

圖 44:干擾CANFD DATA bit7產生的20幀錯誤幀

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TH7011的BUSOFF測試功能

TH7011 主要通過干擾被測件所發出的幀，使被測件進入BUSOFF狀態。在這一過程中，利用TSMaster工具中的【報文信息】模塊或者示波器上的波形，可以觀察并分析被測件在進入BUSOFF狀態后，是否具備自動恢復的能力，以及從BUSOFF狀態恢復到正常狀態所需的時間。

6.1BUSOFF測試配置步驟

1.根據章節5 TH7011的整位干擾知道如何對被測件發出的幀進行干擾：

（1）匹配需要干擾的幀并選擇干擾位域：

（2）配置干擾次數：如果是需要多次進入BUSOFF狀態測試出被測件是否具有快慢恢復以及恢復時間的話：可以進行無限次干擾如圖 45，也可以進行周期和重復次數的配置，例如需要進行十次BUSOFF測試則可以設置周期為10，重復次數設置為32，如圖 46。

圖 45：無限次干擾

圖 46：進行320次干擾

（3）根據選擇的干擾bit位進行干擾輸出配置。

（4）點擊開始測試，對被測件發出的幀進行干擾。

2.利用報文信息或示波器的波形觀察被測件進入BUSOFF的時間點，并記錄其恢復通信的時間間隔，即為BUSOFF恢復時間。

6.2BUSOFF測試示例

為了直觀地展示TH7011如何有效地測試被測件的BUSOFF行為，我們構建了一個特定的測試場景。在這個場景中，被測件正在CAN總線上發送一個標準CAN幀，該幀具有明確的參數配置：其ID被設定為0x123，遵循標準數據幀的格式規范，并且DLC指示它包含8個字節的數據，如圖 47。

圖 47：ID為0x123的CAN幀示例

然后利用TH7011設備對這條正在發送的CAN幀進行無限次的干擾，干擾位域在數據段的第7位（這個位域的選擇可以根據實際測試需求進行調整）。通過這種持續的干擾，我們旨在觸發被測件不斷進入BUSOFF狀態。

接下來，我們將詳細闡述實施這一測試的具體步驟和測試效果，以便清晰地展示如何利用TH7011來評估被測件在BUSOFF狀態下的表現：

TH7011對被測件進行無限次的干擾：

（1）根據圖 47總線上發出的幀，干擾儀上位機【仲裁場】和【控制場】的設置如圖 48所示，并且選擇干擾位域如圖 49所示。

圖 48：匹配0x123，DLC為8的標準CAN幀

圖 49：選擇干擾的位域是數據段第7位

（2）配置干擾次數：這里進行無限次的干擾如圖 50所示，干擾次數可以根據實際需求進行配置。

圖 50：無限次干擾

（3）根據選擇的干擾bit位進行干擾輸出配置：這里干擾數據段的第7個bit即，所以此時進行強顯仲裁段位的干擾，如圖 51所示。

圖 51：選擇干擾標準CAN幀數據段第7個bit的干擾效果配置。

（4）利用報文信息或示波器的波形觀察被測件進入BUSOFF的時間點，并記錄其恢復通信的時間間隔，即為BUSOFF恢復時間。

在TSMaster的報文信息上進行觀察：

①確保（1）（2）（3）的配置均已完成。在TSMaster的【分析】-【記錄與回放】功能中點擊【啟動記錄】，開始記錄報文；

②轉到干擾儀上位機面板，點擊【開啟測試】，并等待幾秒鐘；

③點擊“終止測試”結束測試；

④在TSMaster上回放之前記錄的報文找到干擾產生的錯誤幀，并將報文信息切換為相對時間以便分析。

⑤通過觀察會發現在32幀錯誤干擾后，系統進入BUSOFF狀態：

若此時被測件不具有BUSOFF恢復功能，那么此時就是被測件停止參與總線的通信，既不能接收總線的報文，也不能向總線發送報文，如圖 52所示；

如果具有BUSOFF恢復狀態，此時BUSOFF恢復時間0.002912秒，在BUSOFF恢復之后被測件會繼續參與總線，如圖 53所示。

⑥為了判斷被測件是否具備BUSOFF的快慢恢復功能，可采用與圖 53所示相同的方法進行觀察。具體步驟為：觀察并記錄回放報文時每次BUSOFF的恢復時間。若各次恢復時間大致相同，則表明被測件不具備快慢恢復功能；反之，若前期恢復時間與后期恢復時間存在顯著差異，則表明被測件具備快慢恢復功能。

圖 52：不具有BUSOFF恢復狀態的報文信息

圖 53：32幀錯誤幀之后進入BUSOFF以及BUSOFF的恢復時間

在示波器上進行觀察，此時物理接線需要如章節3.2 TH7011配套示波器的物理連接方式：

①接上干擾使能之后，您能從波形中清楚看到產生的錯誤幀次數，如圖 54可以看到32幀錯誤幀。

圖 54：波形上的32幀錯誤幀

②通過觀察示波器上顯示的波形圖（如圖 55所示），您可以評估被測件的BUSOFF恢復特性。具體方法是測量相鄰32幀波形之間BUSOFF的恢復時間間隔。如果這些時間間隔基本一致，說明被測件不具備BUSOFF快慢恢復機制，僅具有簡單的BUSOFF恢復功能；而如果時間間隔存在顯著差異，則表明被測件具備BUSOFF快慢恢復機制。可以看到下圖每次時間間隔都一致，所以僅具有簡單的BUSOFF恢復功能。

圖 55：波形上顯示的BUSOFF恢復時間

7

TH7011的采樣點測試功能

本章節主要介紹了TH7011測試被測件采樣點以及第二采樣點的原理和測試步驟。

7.1測試被測件的采樣點配置

1.TH7011測試被測件采樣點測試的原理：

TH7011從右到左尋找被測件的采樣點，通過

①對干擾儀發出的幀（此時干擾儀是發送節點，被測件是接受節點）的數據段第15位進行位內翻轉干擾；

②并從該bit位的90%處開始進行干擾；

③逐步每次削減5納秒加大干擾范圍；

④直至出現錯誤幀，此時即認為找到被測件的采樣點，這里假設干擾到80%的位置出現錯誤幀，那么認為此處就是被測件采樣點。如圖 56所示。

圖 56：TH7011采樣點測試原理

2.示例：

為了直觀地展示TH7011如何有效地測試被測件的采樣點，我們選擇了TC1013作為被測對象，并在TSMaster軟件中預先配置了TC1013的采樣點參數。具體來說，我們已將仲裁段的采樣點設定為75%，而數據段的采樣點則設定為80%，如圖 57所示。

圖 57：設置TC1013的仲裁段和數據段采樣點

接下來，我們將利用TH7011設備對TC1013進行測試，旨在通過實際測量來確認TC1013在仲裁場和數據場的采樣點是否與我們在TSMaster中所設置的參數相吻合。操作步驟如下：

（1）環境搭建：

①此時物理層接線盡量保證總線上只有被測件和干擾儀，避免CAN卡帶來一定的誤差。

②TH7011的初始化按照章節4 TH7011的初始化：進行操作。

（2）采樣點測試上位機參數說明：

圖 58：采樣點測試界面

①【ID】:指定用于測試采樣點位置的CAN/CANFD幀ID，需避免與總線上其他節點沖突。

②【預設仲裁段/數據段采樣點】：用戶需要填入預先設定的仲裁段和數據段采樣點數值。在采樣點測試過程中，干擾儀會采用這些預設的數值作為它自己的采樣點，以便與被測件進行有效的通信。

為了確保測試的順利進行，用戶預設的采樣點數值應當小于被測件的實際采樣點。這樣做的原因是，如果預設值過大，可能會使干擾儀自身的采樣受到不必要的影響，從而影響測試結果的準確性。

④【精度】：根據所設采樣點測試精度尋找采樣點（單位為 5 納秒）。

⑤【測試次數】：允許用戶自定義每次干擾循環中的測試次數。具體來說，TH7011能在每次削減（精度*5）納秒的情況下，發送指定數量的報文進行采樣點測試。

⑥【超時時間】：測試采樣點的超時時間，若超過此時間則停止采樣點測試；

⑦【開啟采樣測試/停止采樣測試】：用戶在上述①-⑨中填寫完畢后，可以點擊開啟采樣點測試。當測試完成之后，會自動停止采樣點測試。

⑧【測試結果】：測試完成后，測試結果欄會顯示此次采樣點測試結果，此時TH7011測試出TC1013的仲裁段和數據段的采樣點如圖 59。測試結果具體誤差分析可看章節8.7 。

圖 59：測試出的采樣點結果

7.2TH7011測試第二采樣點

第二采樣點（Second Sample Point, SSP）是CAN FD協議特有的，它位于位時間的后半段，用于進行額外的信號采樣，以提高數據傳輸的可靠性。它主要用于位錯誤檢測，確保發送節點發送的數據與接收節點接收的數據一致。

TH7011支持利用其上位機的位內干擾模塊來進行測試被測件的第二采樣點，目的是驗證發送節點在發送數據幀時，能否通過第二采樣點檢測到可能的位錯誤，并據此發送錯誤幀。

1.干擾儀上位機位內干擾的解釋：

位內干擾就是去定義TICKS數來決定一個整位內干擾的范圍。如果此時自定義TICKS數為200，那么相當于干擾范圍相當于一個整位的前1000納秒（假設一個整位為2000納秒）。

（1）No. of Ticks的計算:

計算公式：位時間/5納秒

舉例：此時數據段波特率是2000Kbps,那么位時間就是500納秒，500/5=100納秒，ticks就是100納秒。

（2）序列段控制：

此時可以自定義TICKS進行位內干擾，如圖 60：自定義位內干擾TICKS是200,那么此時干擾效果可以表示為如圖 61。

圖 60：自定義位內干擾TICKS是100

①整個bit位：2000納秒，代表400ticks:

②自定義TICKS為200：即從0納秒開始干擾到 1000納秒:

圖 61：自定義位內干擾TICKS是100的圖示

（3）只有干擾到采樣點才會出現錯誤幀，舉例如圖 62。

①假設一個CANFD的數據段總線波特率是2000K，位時間則為500納秒，一個數據段bit位是100TICKS，采樣點是80%即在80TICKS處，可見下圖采樣點在400納秒處。

②若此時自定義TICKS是50TICKS，虛線表示干擾部分，無法干擾到采樣點產生不了錯誤幀。

③若此時自定義TICKS是81TICKS，虛線表示干擾部分，干擾到了采樣點會產生錯誤幀。

圖 62：位內干擾只有干擾到采樣點才會產生錯誤幀

2.干擾儀測試第二采樣點的操作步驟：

（1）被測件發送CANFD幀，此時被測件作為發送節點。

（2）干擾儀通過上位機操作匹配被測件發出的某個CANFD幀，并對此幀進行模擬位內干擾以測試被測件的第二采樣點。

（3）由于TH7011沒有直接的第二采樣點界面操作，因此需結合干擾儀上位機的輸出配置面板進行位內干擾操作，并結合示波器去觀察實際的干擾范圍：

①位內干擾通過定義TICKS數來確定一個整位內的干擾范圍。TICKS數表示干擾持續的時間單位，通過不斷調整TICKS數，可以改變干擾的范圍和強度。

②在數據幀傳輸過程中，干擾儀選擇特定的數據位進行位內干擾。

③通過不斷調整整位內的干擾范圍（即TICKS數），觀察被測件的響應。當被測件發出錯誤幀時，認為此時干擾觸及了第二采樣點，從而判斷第二采樣點的位置和性能。

3.示例：

為了直觀地展示TH7011在測試被測件第二采樣點上的步驟和效果，這里選擇了TC1013作為被測對象，并設定了一個具體的測試場景。在這個場景中，我們假設TC1013發出的幀：幀ID為0x123，且為FD幀，其DLC被設定為8，如圖 63所示。

圖 63：被測件發出的FD幀

此時需要首先進行環境搭建，然后匹配需要干擾的幀，接著進行選擇干擾數據段的Bit位和干擾次數，最后不斷調整位內干擾的TICKS，用TSMaster和示波器結合判斷第二采樣點的位置。具體操作步驟如下：

（1）環境搭建：

①因為此時需要配合示波器進行測試，所以物理層接線按照章節3.2 TH7011配套示波器的物理連接方式進行接線。

②TH7011的初始化按照章節4 進行操作。

（2）匹配需要干擾的幀：根據圖 63總線上發出的幀，干擾儀上位機【仲裁場】和【控制場】的設置如圖 64所示。

圖 64：匹配圖 63的FD幀

（3）選擇干擾數據段的Bit位置：

選擇干擾的bit位需遵循一項關鍵原則：應優先選取位于隱性位之后的顯性位。這是因為在通信過程中，重同步機制是確保發送方和接收方時鐘保持一致的重要手段。而“隱性位下一個顯性位重同步”這一原則說明，在隱性位之后出現的顯性位是一個可靠的同步點。選擇顯形位進行干擾，可以確保在干擾發生時，被測件能夠正確地利用這一同步點進行重同步，從而更準確地測試其在干擾條件下的性能。

所以以圖 63中發出的幀為例，數據段第一字節為0xAA（即二進制表示為10101010），那么數據段的第6位就是一個顯性位，位于一個隱性位之后。因此，選擇這一位進行干擾，可以充分利用重同步機制，確保測試的準確性和可靠性。

圖 65：干擾FD幀數據段的第6位

（4）選擇干擾次數：

建議為無限次干擾，無限次干擾主要是方便看TSMaster的報文信息中是否會有錯誤幀的出現。

圖 66：無限次干擾

（5）輸出配置的設置即位內干擾的設置：

在探尋二次采樣點的過程中，這里采取由右至左的策略，并選定數據位的88%位置作為初始干擾起點（此起點和測試策略可根據實際需求靈活調整）。隨后，以TICKS為單位（每個TICKS代表5納秒的時間精度）逐步擴展干擾范圍。若在此過程中未觸發錯誤幀的生成，我們將持續增大干擾區間，直至TSMaster報文信息中檢測到錯誤幀，該錯誤幀的出現點即被視為被測件的第二采樣點。

為了確保二次采樣點定位的準確性，建議結合示波器的波形數據進行分析。原因在于，盡管TH7011能夠基于TICKS值提供二次采樣點的理論計算位置，但實際波形可能與該計算結果存在偏差。這種偏差主要歸因于信號在發送端與接收端之間的傳輸延遲，它可能導致上位機面板上設定的TICKS值與實際干擾到達被測件采樣點的時間不完全一致。因此，通過示波器波形進行輔助校準，可以更有效地確定精確的采樣點位置，從而提升測試的準確性和可信度。

以上原理的圖示可看圖 67：

①干擾bit位的選擇：被測件發出的幀的數據段第的某一位。

②TH7011初始干擾被測件發出的幀范圍：從bit位的88%開始干擾，其中紅色虛線為干擾范圍。

③加大干擾范圍：以5納秒即1ticks的范圍向下削減。

④確定第二采樣點位置：當出現第一幀錯誤幀時此處就被干擾儀認為是第二采樣點的位置， 這里假設干擾到79%的位置出現錯誤幀，那么認為此處就是被測件二次采樣采樣點。二次采樣點的值=（位時間一個bit范圍-干擾范圍/位時間一個bit范圍）×100%。

圖 67：二次采樣點測試原理圖示

（6）設定位內干擾的TICKS，并用TSMaster和示波器結合判斷第二采樣點的位置和性能。

①首先從數據段的第6個bit位著手，具體是從該位的88%位置開始施加干擾。干擾的范圍設定為不干擾前88個TICKS，而干擾后續的12個TICKS，這相當于從440納秒開始，一直持續到500納秒，干擾的總時長為60納秒。在此干擾條件下，并未觀察到錯誤幀的產生。圖 68展示了干擾儀上位機的相關設置，可以清晰地看到，當干擾范圍設定為60納秒時，TSMaster的報文信息上沒有錯誤幀的出現。

與此同時，也通過示波器對干擾的實際效果進行了觀測。如圖 69所示，示波器上顯示的干擾范圍大約為72.7納秒。

圖 68：此時上位機的干擾范圍為60納秒沒有錯誤幀

圖 69：示波器上顯示的干擾范圍為72.7納秒左右

②然后繼續加大干擾范圍，此時干擾的范圍設定為不干擾前85個TICKS，而干擾后續的15個TICKS，這相當于從425納秒開始，一直持續到500納秒，干擾的總時長為75納秒。在此干擾條件下，并未觀察到錯誤幀的產生。圖 70展示了干擾儀上位機的相關設置，可以清晰地看到，當干擾范圍設定為75納秒時，TSMaster的報文信息上沒有錯誤幀的出現。

與此同時，也通過示波器對干擾的實際效果進行了觀測。如圖 71所示，示波器上顯示的干擾范圍大約為87納秒。

圖 70：此時上位機的干擾范圍為75納秒沒有錯誤幀

圖 71：示波器上顯示的干擾范圍為87納秒左右

③繼續加大干擾范圍，逐漸以一個TICKS范圍向下調整，直到此時干擾的范圍設定為不干擾前79個TICKS，而干擾后續的21個TICKS，這相當于從395納秒開始，一直持續到500納秒，干擾的總時長為105納秒。在此干擾條件下，可以看到錯誤幀的產生。圖 72展示了干擾儀上位機的相關設置，可以清晰地看到，當干擾范圍設定為105納秒時，報文信息有錯誤幀的出現。

與此同時，我們也通過示波器對干擾的實際效果進行了觀測。如圖 73所示，示波器上出現錯誤幀，圖 74示波器上顯示的干擾范圍大約為118.5納秒。那么此時可認為被測件的二次采樣點大約是（381.5/500）×100%=76.30%。

圖 72：此時上位機的干擾范圍為105納秒出現錯誤幀

圖 73：示波器上出現的錯誤幀

圖 74：示波器上顯示的干擾范圍為118.5納秒左右

8

Q/A解答

8.1 Q：TSMaster里沒有出現TH7011的上位機？

A：①TH7011上位機已直接集成在TSMaster 2024年10月14日及之后的版本中，用戶可直接打開使用。

②較早版本使用方法（針對TSMaster 2024年2月28日及之后，但早于2024年10月14日的版本）：

用戶需手動添加功能：

—打開TSMaster，進入【應用】——【工具箱設計開發環境】；

—在【工具箱列表】中，將對應的*.tbmc文件拖入；

—點擊窗體上方工具欄的“運行所選工具箱”按鈕，即可開始使用TH7011上位機功能。

8.2 Q：掃描網卡失敗？

當點擊掃描網卡之后，上位機沒有出現反應并且網卡選擇下拉框沒有選擇的網卡。

A：①上電是否成功：看干擾儀的power和config燈是否全亮，正常上電情況這兩個指示燈應該全亮。

②干擾儀網口和電腦網口是否連接。

8.3 Q：掃描設備失敗？

A：

（1）可能需要關閉Windows下的所有防火墻/殺毒軟件：例如：需要將軟件加入白名單。

（2）確定選擇的網卡是否是和干擾儀相連的網卡（打開適配器，插拔網口，是否顯示或者出現）。

（3）確認是否為接線問題：觀測干擾儀的power和config燈是否全亮；網口燈黃燈閃爍。

（4）可能會因為電腦有加密策略，導致運行不成功。

8.4 Q：連接設備失敗？

（1）電腦有線網卡必須位靜態IP，并且和干擾儀保持同一網段，但是電腦IP和干擾儀IP不能設置為一樣的：

①如果是選擇配置電腦網段和干擾儀在同一網段上，此時需要重新從第一步掃描網卡開始。

②也可以進行配置干擾儀的網段和電腦在同一網段上，此時直接配置好之后連接就行。

（2）可能需要關閉Windows下的所有防火墻/殺毒軟件：例如：需要將軟件加入白名單。

（3）檢查網口是否鏈接穩定。

8.5 Q：如何進行擴展幀的干擾？

A：如果被測件發出的是擴展幀（因為目前還沒有做出單獨干擾擴展幀的功能）或者不要求干擾特定的一幀，我們可以在面板上將仲裁場和控制場都置為x。此時如下配置，仲裁場和控制場都置為X，意思是干擾所有幀（X的作用相當于掩碼作用）。

8.6 Q：干擾不起作用可能的原因？

A：（1）驗證被測件是否和干擾儀在同一總線上：

因為此時總線上接了CAN卡，報文信息里面報文在正常接受也不能代表被測件和干擾儀在同一總線上，只能說明CAN卡和被測件在同一總線上。要驗證干擾儀和被測件是否在同一總線上，此時需要用到干擾儀上位機的采樣點功能，點擊開啟采樣點測試，看總線上是否出現采樣點設置的ID。如下圖：

如果不在總線上的原因：

①接線錯誤，因為干擾儀只有一個CAN通道，CAN_H和CAN_L分別對應引腳7和2。要注意被測件引腳是否能對應上；以及干擾儀是否保證和被測件是一個總線上的，舉個例子，假設被測件他是有兩路通道的，一路是收報文的通道，一路是發的通道，需要CAN卡一直給他發喚醒報文，ECU另一通道才會發出報文，此時就需要注意，干擾儀一定要和ECU發報文的那個通道在一個總線上，而不是收報文的那個通道。

②被測件是否有終端電阻；干擾儀自身沒有終端電阻，被測件如果沒有則需要增加電阻；如果被測件沒有帶終端電阻則直接無法通信。

（2）核對參數是否正確：觸發配置面板界面配置的幀參數是否是被測件發出的幀，需要將各個參數一一對應，才能讓干擾儀匹配到該幀選擇的干擾位置。

（3）輸出配置導致的：

①確定干擾模式和干擾位置是否一致，如選擇干擾的位置本來就是強顯位，干擾成強顯位，則在總線上看不到任何效果。

②如果是位內干擾，要注意是否干擾到了一個位的采樣點位置。沒有干擾到采樣點不會產生錯誤幀。

8.7 Q：采樣點測試不出來或者不準確？

A：1.測試不出來：

（1）測試采樣點超過了干擾儀采樣點測試范圍，干擾儀采樣點測試范圍是60％以上至90％及以下。

（2）驗證被測件是否和干擾儀在同一總線上：

驗證方法：接一個CAN卡，開啟采樣點測試，看發出的時候有采樣點測試中指定的ID，沒有則沒有在同一總線上。

（3）被測件是否有終端電阻；沒有則需要增加電阻，因為干擾儀本身不自帶終端電阻。

（4）需要被測件是否存在喚醒幀，如果被測件未啟動也無法進行測試。

（5）確定干擾儀和被測件是否通信成功。

2.測試結果不準確或者為0：

（1）測試采樣點時，配置的發出幀ID，不能與總線上已有的幀ID重復；其余參數確定是否更具需求填入正確。

（2）當CAN卡，ECU，干擾儀在同一總線上時，如果需要測試ECU的采樣點，應當讓CAN卡的采樣點小于ECU的采樣點，不然測試的采樣點結果就是采樣點高的那個，無法確認是否為ECU的采樣點。最好的情況是在保證通信成功之后，把CAN卡從總線中移除，只讓被測件和干擾儀在同一總線上。

（3）用戶預設的值應小于期望測試出的理想值，避免測到干擾儀自己的采樣點。

（4）如果TH7011測試出的ECU的采樣點和實際偏差大，請和應用支持聯系：

①因為測試方法的不同很可能造成采樣點的誤差；

②因為采樣點測量值會因為被測件時鐘周期的問題產生一定的誤差，例如：

TH7011的測量精度是指在每次?擾循環可縮短或增?的步進?度，即5ns。假設 DUT 的 CAN時鐘頻率為40MHz，預分頻值為1，則單個TQ?度為25ns 。在500K ，2000K波特率下，位時間分別為2000ns 和 500ns中：

TH7011所帶來的精度誤差為: 仲裁段：5/2000 = 0.25% ，數據段 5/500= 1%；

由于DUT跳變沿機制??帶來的?個TQ誤差：仲裁段：25/2000 = 1.25% ，數據段 25/500= 5%。

所以其仲裁場采樣點誤差為±1.5%。數據場采樣點誤差±6%。