Tipy a triky

Mnoho definovaných dat v eye nebo dbc souboru

Pokud používáte import souborů DBC do nástroje Signal receiver, může být zobrazení poněkud nepřehledné. Zvláště například v případě, kdy dat je mnoho, ale jen malá část dat je skutečně čtena.

Například u naše firma disponuje definičním souborem DBC pro SAE J1939, který  má více než 6000 položek. Přitom v praxi jich bude na vozidle zlomek. Množství dat lze od verze SW PP2CAN 3.002 zredukovat jednoduchým trikem. Načteme v nástroji Signal receiver například DBC soubor a necháme jej chvíli přijímat data. Následně příjem zastavíme a znovu otevřeme nastavení. Zde je tlačítko Only, po jeho stisku se data zredukují jen na ty, která byla přijata za dobu předchozí aktivace nástroje.

Je li importován soubor DBC, je možné při výběru zpráv použít funkci Find pro vyhledání příslušné položky v seznamu.

Ořezaní ID jen na PGN

V případě analýzy dat s protokolem SAE J1939 kdy známe PGN, ale neznáme SA nebo prioritu, je možné pro celý program PP2CAN maskovat přijímané ID. V nastavení Settings je položka ID mask. Zde je nastavitelná maska, která se může aplikovat na přijatá ID pomocí logické operace AND. Tedy pokud se zde pro 29 bitové identifikátory definuje maska 0x00FFFF00  a je přijato například ID 0x18F00401, je ID modifikován na 0x00F00400.

Jak je to s endianem

U nástrojů kde je čtení/zápis endianu vždy zarovnán na celé bajty se zadává pozice prvního bajtu. Při přepínání mezi little a big endianem tak dochází pouze k prohazování pořadí celých bajtů. To platí i pro starší verze Signal receiveru, případně při nastavení Old BE processing. Při načtení starší verze eye souborů se aktivuje tato volba automaticky.

Nové verze dovolují definovat začátek v libovolném bitu s tím, že délka dat je také libovolná, je možné definovat například 9 bitovou signed veličinu.  

V tomto případě je však zadávána pozice dolního bitu výsledku. Proto pokud v DB0 a DB1 bude 16 bitové číslo, u little endianu bude dolní bit mít pozici 0 ale u big endianu pozici 8.

Klávesové zkratky:

    Od verze 1.761 lze v případě aktivované funkce File logging vkládat stiskem kláves F1 - F8 do ukládaného logu poznámky - značky. Po stisku se na aktuální řádek v logu uloží text "Note: x". X má hodnotu 0 pro F1, 7 pro F8. Původní funkce spouštění nástrojů je pro klávesy F1 - F8 po aktivaci File loggingu překryta touto funkcí vkládání orientačních textů. Tyto poznámky nám mohou zpřehlednit orientaci v logu. Pokud logujeme data a čekáme na nějakou událost, ta nastane, stiskneme některou klávesu a pak oblast logu kde ji máme hledat lépe identifikujeme.

    Do  verze 1.763 byly tyto klávesy posunuty na F2-F9 !!!

Co dělat když....

Problém	Řešení
Chci se připojit s adaptérem PP2CAN nebo USB2CAN do sítě CAN zařízení, které navzájem komunikují ale neznám komunikační rychlost.	1) Komunikační rychlost lze změřit pomocí osciloskopu, v zachycené zprávě nalezneme nejužší  bit, změříme čas a přepočteme na frekvenci. 2) Před připojením na sběrnici nastavíme rychlost a mód Listen only. Pokud nepřijímáme data, odpojíme se, změníme rychlost a zkoušku opakujeme. 3) U adaptéru USB2CAN lze v Options zvolit autodetekci rychlosti. Ta se uplatní během nového spuštění SW PP2CAN.
Zařízení mám připojeno k adaptéru, znám jeho komunikační rychlost ale nekomunikuje.	1) Ověřte zda nedošlo k záměně CAN H a CAN L. 2) Překontrolujte zakončení CAN sběrnice zakončovatcími odpory. Mezi CAN H a CAN L musíte naměřit odpor 120 ohmu.
Převodník PP2CAN low speed nepracuje,	Tento převodník vyžaduje externí napájení 12V. Překontrolujte připojení tohoto napájení.
Zařízení, do kterého odesílám z převodníku zprávy nereaguje.	1) Překontrolujte správnost nastavení komunikační rychlosti. 2) Pokud je toto zařízení s vyjímkou převodníku na sběrnici jediné, nesmí toto zařízení nebo převodník být  v módu Listen only.
Provedl jsem nastavení v Options SW PP2CAN ale nastavení se neprojevilo.	Nastavení která mají vliv na nastavení HW se projeví až po stisku Reset CAN.
Změny v Options při novém spuštění SW PP2CAN zmizely.	Aby se toto nastavení používalo jako implicitní, je třeba po zavření Options uložit změny stiskem tlačítka Save  options.
Nástroje SW PP2CAN musím při novém spuštění programu znovu složitě nastavovat.	Používejte volbu Project.
Pracuji s daty v hexadecimálním tvaru, SW však zobrazuje data v desítkové soustavě.	V Options je volba výstupního formátu dat. Chci li také zadávat data hexadecimálně, je možné data zapisovat do nástrojů s předponou 0x. Takto zadaná čísla se interpretují jako hexadecimální a automaticky jsou konvertována do desítkové soustavy.
Na převodníku USB2CAN bliká červená a žlutá LED.	Komunikace neprobíhá správně, žlutá LED signalizuje příjem dat, červená přechod do stavu Bus off. Překontrolujte komunikační rychlost, vodiče CAN sběrnice, správné zakončení CAN sběrnice.

Použití USB2CANu společně se zařízeními využívající  drivery VCP (ovladače řady 1.XX) 

    Adaptér USB2CAN je založen na USB čipu od firmy FTDI. Na této adrese lze také stáhnout aktualizované verze ovladačů. Základní sada ovladačů je však na dodaném CD. Firma FTDI dodává 2 druhy ovladačů, D2XX a VCP. CAN interface USB2CAN vyžaduje použití ovladačů D2XX. Obvody firmy FTDI jsou oblíbeny mezi výrobci a vývojáři, neboť dovolují velice snadno realizovat převodníky USB - RS232, případně vyvíjet zařízení pro USB, které se tváří v PC jako sériový port..  Tyto převodníky ovšem využívají  ovladače VCP. Obvody FTDI řady 232 a 245 mají nastaveno Vendor ID 0403 a Product ID 6001. V PC však může být nainstalován pouze jeden ovladač pro tato zařízení. Jak tedy zabezpečit chod USB2CANu společně se zařízením s drivery VCP?

    Odpověď je jednoduchá. Je nutno upravit Product ID. Toto product ID je uloženo v externí konfigurační EEPROM. Pokud nemá obvod FTDI externí EEPROM, je použito defaultní vendor a product ID. Plošný spoj adaptéru USB2CAN dovoluje tuto externí EEPROM doplnit. Jako EEPROM lze použít typy 93C46, 93C56 a 93C66 v provedení SMD. Umístění EEPROM je zřejmé z následujícího obrázku:

    Adaptéry USB2CAN dodané po 15.08.2005 již obsahují osazenou EEPROM. Majitelům USB2CAN adaptérů, které tuto EEPROM neobsahují, ji osadíme zdarma. Pro uživatele, kteří si provedou modifikaci sami, předkládáme kompletní návod. 

    Nejprve je nutno doplnit EEPROM, umístění a orientace je zřejmé z obrázku. Dále na dodávaném CD v adresáři "USB2CAN driver" je k dispozici program FTD2XXST.EXE, který je určen k editaci konfiguračních parametrů. Editace EEPROM je možná pouze s drivery D2XX. Pro ty, kteří již USB2CAN používají to znamená, že mohou tento program spustit. Ostatní uživatelé musí odstranit ovladače VCP a nainstalovat ovladače D2XX. Firma FTDI na stránkách www.ftdichip.com uvádí postup odinstalace v případě problémů. Je-li program spuštěn, v menu File zadáme New a položky vyplníme podle obrázku:

     Z obrázku je zřejmé, že místo standardního Product ID 6001 je použito ID 6301. V položce Description je nastaven text USB2CAN. Máme-li připojeno zařízení USB2CAN, uložíme konfigurace stiskem File->Save a naprogramujeme konfigurační paměť stiskem Device->Program.

    Následně odpojíme zařízení a odinstalujeme ovladače D2XX. Dalším krokem bude editace souborů ftd2xx.inf a ftd2xxun.ini standardního D2XX ovladače. V těchto souborech zaměníme všechny výskyty řetězce PID_6001 řetězcem PID_6301. V souboru ftd2xx.inf v sekci [Strings] zaměníme text "FTDI FT8U2XX Device" za "USB2CAN". Po připojení USB2CANu vybereme při instalaci ovladače tento modifikovaný ovladač.

    Od tohoto okamžiku můžeme pro jiná zařízení, která jsou na obvodech FTDI založena používat standardní ovladače VCP a provozovat je současně s CAN - USB převodníkem USB2CAN. Modifikované soubory ovladače lze stáhnout zde. Dále je odtud možno stáhnout program FTD2XXST.EXE pro modifikaci konfigurační EEPROM.

    Poslední obrázek ukazuje situaci, kdy je nainstalován USB2CAN a převodník USB - RS232 jako COM 8.

    Pro převodník USB2CAN je do verze SW PP2CAN 2.018 a API X2CAN 2.020 určen ovladač D2XX 2.1.4.1 (zjistíte ve vlastnostech souboru FTD2xx.dll). Na nových CD adresář "USB2CAN driver 2141". Od nové verze SW PP2CAN 2.020 pak ovladač z adresáře "USB2CAN driver" pro nemodifikovanou verzi (PID 6001) nebo "USB2CAN driver mod" pro modifikovanou verzi (PID 6301), verze souboru FTD2xx.dll 3.1.6.1. Při potížích překontrolujte, zda v adresáři, kde máte nakopírován SW PP2CAN, je stejná verze tohoto DLL jako v u použitého ovladače. Soubor FTD2xx.dll v adresáři Windows.

Poznámka: Nové ovladače řady 2.x dovolují provozovat současně zařízení v módu D2XX i VCP.

Poznámka k RTR bitu a DLC:

    RTR (remote transmission request) bit slouží k identifikaci zprávy se žádostí o data. Tato zpráva obsahuje identifikátor dat, která požadujeme zaslat. Zpráva žádosti o data neobsahuje žádné datové bajty. Nicméně není bez zajímavosti že pokud nastavíme DLC kód (délka zprávy, 0-8 bajtů) nenulový, je tato hodnota přenesena. Že to funguje si můžete ověřit i v diagnostickém SW PP2CAN. Jedná se o velice jednoduchý způsob jak přidat dodatečnou informaci.

Použití na slabších počítačích:

    V případě že nutně potřebujete použít adaptér PP2CAN na počítačích slabších než je doporučeno, tzn. min 800MHz, můžete vyzkoušet tento trik. Otevřete adresář odkud PP2CAN spouštíte, v něm najděte soubor PP2CAN.CFG (od verze 2.00 X2CAN.CFG). Soubor otevřete například programem Notepad.exe a najděte parametry priority a refresh v sekci PROGRAM. Upravte je takto:

    ...

    ...

    [PROGRAM]
    priority=23

    refresh=2

    ...

    ...

 

    Nezapomeňte však, že se pravděpodobně zvýší množství zpráv, které nemusí PP2CAN zachytit v případě, že komunikace na sběrnici  bude vysoká. Nicméně pro odesílání a zachytávání jednotlivých zpráv bude funkce SW postačovat. Pokud upravíte prametry v Options a nastavení uložíte, budete muset znovu tento parametr upravit !!! Tato možnost funguje od verze SW PP2CAN 1.975b. Úprava tohoto parametru ve starších verzích může způsobit pád programu.

Použití interface PP2CAN s OS W2k / WXP pod neadministrátorským účtem

Adaptér PP2CAN potřebuje mít zaveden ovladač WinIO.sys, který dovoluje programu přímý přístup na LPT port. Pod účtem s administrátorskými právy je tento ovladač zaveden při inicializaci adaptéru. Pokud jej chcete používat i pod účte bez administrátorských práv, je třeba zařídit načtení tohoto ovladače během startu systému. K tomu je určen program InstallWinIO.

 

Jeho použití je jednoduché, nejprve je nutno přihlásit se pod účtem s administrátorskými právy. Pro instalaci zaveďte ovladač tímto příkazem z příkazové řádky:

InstallWinIO.exe I c:\pp2can\winio.sys

Chcete-li zrušit zavádění tohoto ovladače zadejte pod administrátorským účtem z příkazové řádky tento příkaz:

InstallWinIO.exe U

Notebook při provozu na baterii:

    V mnoha případech potřebujeme měřit na CANu v terénu s notebookem a PP2CAN adapterem, který běží na baterii. Moderní notebooky často snižují frekvenci procesoru při provozu na baterii. Tato vlastnost má mnohdy negativní vliv na množství dat, která dokážeme zachytit a zpracovat. Taktéž limituje množství nástrojů, které můžeme současně používat. Existuje mnoho programů, které dovolují ovlivnit strategii řízení rychlosti procesoru v závislosti na zatížení a zdroji napájení. Tyto programy jsou určeny zejména pro prodloužení výdrže baterie, nicméně mohou pomoci i nám. Jedním takovým programem je SpeedswitchXP. Jeho domovskou stránku naleznete na http://www.diefer.de/speedswitchxp/. Nebo si  jej můžete stáhnout zde. Program je určen pro Windows XP a procesory Mobile Pentium-M, III-M, 4-M, 4, systémy s Centrinem a mobilní Athlony XP.

Pojmenování zpráv:

    Číselný identifikátor CAN zpráv sice přesně identifikuje přenášená data, nicméně pro rychlou orientaci v datech se hodí textový popis zprávy. Od verze 2.003 je možno v Options povolit volbu automatické identifikace dat pomocí slovníku identifikátorů (ID Dictionary). V logu odeslaných a přijatých zpráv se zobrazí nový sloupec Info, který obsahuje popis zprávy. Textové popisy jsou definovány v souborech s koncovkou *.cid (CAN ID dictionary). Jedná se o textové soubory, které může uživatel dle potřeby editovat a vytvářet nové. Aktuálně používaný slovník je možno zadat v  Options ručně v políčku Dictionary file, nebo pomocí dialogu pro výběr souboru. Tento dialog se otevře po stisku tlačítka Edit v dialogu Options.

    Elementární soubor cid může vypadat například takto:

Poznámka která se nezpracovává   >Ext29-100-{1,2}-Extended29, Jedna a dva >Ext29-100-{3,4}-Extended29, Tri a ctyri >Ext29-100-{5}-Extended29, Pet >St-100-Sto >St-200-Dveste >Ext-100-200-Sto Dveste >Ext29-300-Trista >Ext-100-200-{1,2}-Extended, Jedna a dva >Ext-100-200-{3,4}-Extended, Tri a ctyri >Ext-100-200-{5}-Extended, Pet >St-100-{1,2}-Standard, Jedna a dva >St-100-{3,4}-Standard, Tri a ctyri >St-100-{5}-Standard, Pet

    Řádek musí začínat znakem >. Ostatní řádky jsou ignorovány a mohou obsahovat například uživatelský komentář. Standardní (11-bitovou) zprávu zadáváme pomocí klíčového slova St, rozšířenou ve formátu 11-18 pomocí klíčového slova Ext. Rozšířenou ve 29 bitovém formátu pak pomocí Ext29. Dále následují identifikátory (pro St a Ext29 jeden, pro Ext dva) a následně vlastní textový popisek. Jako oddělovače klíčových částí je možno použít čárku, pomlčku a nebo mezeru. Identifikátory zpráv mohou být zadány dekadicky nebo hexadecimálně. V případě hexadecimálního zadání je třeba je uvádět ve formátu s 0x na začátku. To znamená dekadicky 64 zadáme hexadecimálně zapsáním identifikátoru takto: 0x40 nebo 0X40.

    Od verze 2.004 je možno navíc provádět identifikaci i podle některých kombinací identifikátoru a datových bajtů. Varianta identifikace se nastavuje v dialogu Options. Datové bajty se zadávají ve složených závorkách. V závorkách je možno specifikovat první (DB0) nebo první a druhý datový bajt. Dále je možno použít jako zdroj dat pro identifikaci soubory s databází předdefinovaných zpráv (*.msg, *.MSG).

    Verze 2.025 dovoluje zadávat masku pro identifikátor.  Tato maska je aplikována na identifikátor zprávy pomocí operátoru AND. To znamená že bity identifikátoru, kterým odpovídá nulový bit v masce nemají vliv na hledání textového popisu v slovníku identifikátorů. Má-li maska tvar např: 0x00FFFF00, a je definována slovníková zpráva 0x00F00F00, je popis této zprávy přiřazen i zprávám např 0xAAF00F00, 0xBBF00FCC apod. Definice CID souboru s maskou může vypadat například takto:

 

+mExt29-0xFFFF00-FMS standard mask >Ext29-0xFEF100-Cruise Control-Vehicle Speed >Ext29-0xF00300-Electronic Engine Controller 2

 

    Symbol '+' definuje speciální příkaz slovníku, symbol 'm' před klíčovým slovem pak určuje zadání masky. Klíčová slova pro masku jsou: mExt29, mExt a mSt.

   

 

    Při příjmu zpráv s těmito identifikátory se v logu přijatých zpráv zobrazí jejich popis. Rozšířená zpráva s ID 200-0 nemá popisek, neboť není ve slovníku definována.

 

Složení bitu a synchronizace

• Každý bit na sběrnici je složen z několika segmentů. Tyto segmenty mají pak různou délku udávanou počtem časových kvant (Time quantum - Tq). Délka časového kvanta Tq je obvykle dána krystalem a děličkou řadiče CANu.
• Podle specifikace CAN2.0 je každý bit na sběrnici složen ze 4 segmentů:
  • Synchronizační segment (Synchronization segment) - pevně 1 Tq
    • Používá se pro synchronizaci uzlů
  • Segment zpoždění průchodem (Propagation segment) - 1 až 8 Tq
    • Kompenzuje zpoždění přenášeného signálu na sběrnici.
  • Fázový segment 1 (Phase buffer segment 1) - 1 až 8 Tq
    • Kompenzace fázových chyb.
    • Může být prodloužen během resynchronizace.
    • Na konci se čte stav bitu.
  • Fázový segment 2 (Phase buffer segment 2) - 1 až 8 Tq
    • Kompenzace fázových chyb.
    • Může být zkrácen během resynchronizace.
    • Na začátku se čte stav bitu.

• V některých řadičích jsou segmenty zkráceny na 3 sloučením Propagation segment a Phase buffer segment 1. Pak jsou segmenty nazvány takto:

  • Synchronizační segment (Synchronization segment)
  • Časovací segment 1 (Timing segment 1)
  • Časovací segment 2 (Timing segment 2)
• Šířka resynchronizace (SJW - Synchronization Jump Width)
  • SJW určuje, o kolik časových kvant Tq může být max. prodloužen respektive zkrácen Fázový segment 1 resp. 2.
  • SJW může mít hodnotu 1 až 4.
• Okamžik čtení stavu bitu (Sample Point) je definován mezi Fázovým segmentem 1 a 2 nebo Časovým segmentem 1 a 2.

• Příjímající uzly se synchronizují podle vysílajícího uzlu.
• Používají se dvě synchronizace:
  • Tvrdá synchronizace (Hard synchronization)
    • Probíhá po mezeře mezi zprávami (Interframe space) při prvním přechodu z recesivního do dominantního stavu.
  • Resynchronizace (Resynchronization) < >Probíhá na každý přechod z recesivního do dominantního stavu během vysílání zprávy.

Délka sběrnice & Propagation segment

 

Pro určení nastavení propagation segmetu při výpočtu nastavení timing registrů nejrůznějších řadičů CAN sběrnice platí tento vztah:

 

Lmax = (0.5 * Tprop_seg - Tel) / 5.

 

Lmax - maximální délka sběrnice

Tprop_seg - propagation segment

Tel  - součet zpoždění signálu v CAN řadiči + CAN budiči

5 (ns/m) - rychlost šíření signálu v kroucené dvojlince

Nesmíme však zapomenout že se vzrůstající hodnotou Tprop_seg klesá hodnota možné tolerance oscilátoru.

Physical  Layer Standards

Standard ISO 11898-2

Tento standard je také nazýván CAN high-speed. Přenosová rychlost až 1MBit/s. Jedná se o nejznámější variantu CANu. Je používána zejména v průmyslové automatizaci a využívá ji známý komunikační protokol CAN open.

 

 

Následující obrázek ukazuje CAN signály na sběrnici CAN. Z obrázku je patrné, že signál CAN H i CAN L se prakticky ztrácejí v šumu. Budiče sběrnice CAN ovšem měří úroveň diferenciálně mezi těmito signály. Výsledný signál je zobrazen uprostřed. Je patrné že signál je prakticky bez šumu. Sběrnice jako například RS232 by při takovéto intenzitě rušení již prakticky nepracovala.

 

 

Standard ISO 11898-3, ISO 11519

Norma ISO 11898-3 nahrazuje starší standard ISO 11519. Tato varianta CAN sběrnice bývá nazývána CAN low-speed, nebo také fault-tolerant. Maximální rychlost 125 kBit/s. Budič sběrnice kontroluje, zda nedošlo k:

 

    -    přerušení vodiče CAN H

    -    přerušení vodiče CAN L

    -    zkrat CAN H a Vcc

    -    zkrat CAN H a GND

    -    zkrat CAN L a Vcc

    -    zkrat CAN L a GND

    -    zkrat CAN H a CAN L

 

V případě že dojde k detekci chybného stavu, přejde budič do asymetrického režimu a komunikuje po zbývající lince.

 

 

Standard SAE J2411

Jednovodičová varianta CAN sběrnice single-wire byla vyvinuta firmou General Motors Corporation jako alternativa k jednovodičovému UART Busu SAE J1850. Komunikace je realizována pouze jedním vodičem. Rychlost v normál módu je 33 1/3 kBit/s. V high-speed módu, který je určen pro diagnostiku je komunikační rychlost 83 1/3 kBit/s. Na sběrnici je možno připojit až 32 jednotek. Je podporován selektivní sleep mód.

 

 

Standard ISO 11992

Používán pro komunikaci mezi tahači a vleky. Bývá také nazýván "truck-to-trailer" standard.

 

Přehled konektorů používaných u CAN sběrnice

9 pinový D-SUB konektor (CANON 9)

---

5 pinový mini style konektor

---

RJ45

---

Další informace o konektorech a kabelech lze nalézt například v návrhu doporučení CiA 303-1: Cabling and Connector Pin Assignment.

---

V případě sítě DeviceNet je předepsána i doporučená barva vodičů takto: