CAN總線負(fù)載率是指CAN總線上單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際傳送的位數(shù)和可以傳送的位數(shù)之比，也就是總線實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率與理論上能達(dá)到的數(shù)據(jù)傳輸速率的比值。例如波特率為500kbps的CAN總線理論上每秒鐘能夠傳輸500000個(gè)Bit（位數(shù)），如果在某一秒中總線上只傳輸了100000個(gè)Bit，則瞬時(shí)總線負(fù)載率為20%。
       汽車電子系統(tǒng)中ECU數(shù)量增加，因此CAN總線通信的數(shù)據(jù)量也急劇增加。但是CAN總線負(fù)載率過高會(huì)導(dǎo)致一些周期性信息由于總線競(jìng)爭(zhēng)，造成報(bào)文延時(shí)甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤幀的情況。
       對(duì)于汽車維修診斷行業(yè)，假設(shè)后裝了車聯(lián)網(wǎng)或?qū)Ш揭惑w機(jī)到車輛CAN總線上，加裝的節(jié)點(diǎn)很可能會(huì)使得報(bào)文過多負(fù)載率偏高，我們可以用虹科Pico汽車示波器捕獲CAN信號(hào)并且計(jì)算出負(fù)載率，判斷這些加裝的節(jié)點(diǎn)是否導(dǎo)致過載。對(duì)汽車仿真設(shè)計(jì)和優(yōu)化方面，我們不僅能利用示波器計(jì)算出負(fù)載率，還能分析CAN總線每條報(bào)文的延時(shí)，兩者結(jié)合才能優(yōu)化CAN總線以降低負(fù)載率。
       在正式開始介紹如何使用虹科Pico汽車示波器計(jì)算CAN總線負(fù)載率之前，我們首先要知道一個(gè)CAN標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀的字段組成和位數(shù)。

       假設(shè)比特率為500kBit/s，則總線上傳輸1位將花費(fèi)1/(500*1000)s =2μs。由圖1可知一個(gè)CAN幀大約有125位，那么傳輸一個(gè)CAN數(shù)據(jù)包將花費(fèi)2*125=250μs，因此CAN總線理論上每秒可以傳輸4000個(gè)CAN數(shù)據(jù)包。

       我們用示波器采集完CAN高和CAN低的波形后，需要進(jìn)行串行譯碼。之前我們已經(jīng)計(jì)算出比特率為500kBit/s的CAN總線理論上可以每秒傳輸4000個(gè)，為了計(jì)算出負(fù)載率，需要通過在時(shí)間標(biāo)尺間譯碼快速測(cè)量出總線實(shí)際上每秒傳輸了多少個(gè)數(shù)據(jù)包。

       譯碼后的數(shù)據(jù)如圖4所示，我們將數(shù)據(jù)包這一列降序排列，可以知道在時(shí)間標(biāo)尺間對(duì)應(yīng)的這一秒中，CAN總線實(shí)際上一共傳輸了777個(gè)數(shù)據(jù)包。

       基于上述結(jié)果，我們可以估算出CAN總線負(fù)載率的近似值為：777/4000=19.425%（單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包實(shí)際個(gè)數(shù)/理論個(gè)數(shù)=CAN總線負(fù)載率）。最后請(qǐng)大家注意，由于CAN總線的不確定性，上述方法只是估算負(fù)載率的近似值，并不能準(zhǔn)確計(jì)算。而且該計(jì)算方法不適用于CAN FD協(xié)議以及29位標(biāo)識(shí)符的CAN擴(kuò)展幀（上述例子計(jì)算的是11位標(biāo)識(shí)符的CAN標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀）。

本文用到的檢測(cè)設(shè)備是虹科Pico汽車示波器4425A

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