多路CAN卡的應用及總線協(xié)議分析
在CAN網絡中，所有節(jié)點的數(shù)據(jù)收發(fā)共享一條總線。當面對未知的多節(jié)點CAN總線網絡時，如何準確分析各節(jié)點間的通信協(xié)議呢？
一、CAN總線通信方式與485類似，CAN-Bus也是以總線的方式進行通信的，所有的CAN節(jié)點都掛在一對差分線上。但CAN總線中的節(jié)點不存在主從的概念，當節(jié)點有數(shù)據(jù)需要上傳時可自主、即時發(fā)送，先進的仲裁機制保證數(shù)據(jù)不會沖突。
圖1 CAN總線通信方式
二、CAN總線協(xié)議分析對比標準的通信七層模型，CAN總線大體可分為物理層、鏈路層、應用層。對鏈路層的解析就能得到節(jié)點ID號。若對一個“未加密”CAN總線做鏈路層的解析，使用CAN總線接口卡（也稱CAN盒）即可。這類工具能將CAN通訊轉換為USB、PCI等通信方式，一般配合電腦使用。若要對CAN總線做全面的分析，則需要專業(yè)的總線分析儀。CANScope是集CAN節(jié)點測試與標定、CAN總線故障診斷與解決的綜合儀器。
圖2 CAN總線抓包工具及方法
三、多路CAN卡的應用以上提到的總線協(xié)議分析是在總線節(jié)點少、節(jié)點ID已知的前提下進行的。當面對一個協(xié)議未知且節(jié)點數(shù)多、節(jié)點ID未知網絡時，首先要做的是分別摘取各路CAN中報文、辨識各節(jié)點ID。
圖3 數(shù)據(jù)分離、摘取
若將每個節(jié)點單獨取出做測試，則必然破壞原有通信規(guī)則。如何在不破壞原有通信的基礎上搞清楚一個陌生的收發(fā)協(xié)議呢？所謂工欲善其事，必先利其器。您需要一個能同時收發(fā)、轉送多路CAN數(shù)據(jù)的CAN卡，USBCAN-8E-U正是這種測試工具。
圖4 USBCAN-8E-U
USBCAN-8E-U集成8路CAN-bus接口，各通道間可做路由（轉發(fā)）功能。在識別節(jié)點ID時，可以將節(jié)點同時接到8個CAN接口上，然后設置8路CAN間通信自由轉發(fā)，保證原有網絡通信規(guī)則不受破壞。強大的上位機軟件將每個通道發(fā)送、接收的CAN報文按通道分開顯示，數(shù)據(jù)分析一目了然。
圖5 多節(jié)點CAN網絡分析
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