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CAN总线故障注入仪主要用于CAN总线系统的性能测试，故障模拟，故障定位等。分别从物理层、电气层、协议层模拟实际可能产生的故障参数，实现故障复现。
实现方案
采用FPGA+X86主板架构，设备使用DB9公头作为信号输入接口，DB9母头作为信号输出接口。PC机/服务器通过以太网接口控制设备运行，X86主板将接收的以太网指令包通过PCI总线控制FPGA和阻容矩阵工作。具有外部接收工作模式和旁路工作模式。
l 旁路工作模式时，DB9公头信号输入被断开，由上位机设置发送数据给FPGA，并设置相应的故障类型，FPGA通过数模转换器将数据转换成对应的波形输出，阻容矩阵通过继电器切换实现物理层的各种故障类型。
l 外部接收工作模式时，信号通过DB9公头输入，FPGA通过电平转换芯片或模数转换器进行解码，由上位机设置发送数据给FPGA，并设置相应的故障类型，FPGA将解码的数据通过数模转换器转换成对应的波形输出，阻容矩阵通过继电器切换实现物理层的各种故障类型。
产品应用
l 物理层故障注入
物理层故障注入通过控制继电器实现不同阻值，不同容值的切换。实现短路、开路、串并联电阻、并联电容故障。
物理层故障注入模块用来模拟CAN物理层故障，其设计指标如下：
故障类型 | 故障子类型 | 故障参数 |
断路控制 | 1. 正信号断路控制； 2. 负信号断路控制； 3. 正信号和负信号同时断路控制； | 断路时间可设：（60～600000）ms； 精度为1ms； |
短路控制 | 1. 正信号和负信号短路控制； 2. 正信号和地信号短路控制； 3. 负信号和地信号短路控制； | 短路时间可设：（60～600000）ms； 精度为1ms； |
串行阻抗 | 1. 正信号串行阻抗控制； 2. 负信号串行阻抗控制； 3. 正信号和负信号串行阻抗控制； | 电阻连续可设；范围为（0～100K）； 精度为10Ω； |
并行阻抗 | 1. 正信号和负信号并行阻抗控制； 2. 正信号和地信号并行阻抗控制； 3. 负信号和地信号并行阻抗控制； | 电阻连续可设；范围为（0～100K）； 精度为10Ω； |
负载电容调节 | 1. 正信号和负信号并行电容控制； 2. 正信号和地信号并行电容控制； 3. 负信号和地信号并行电容控制； | 电容范围0nF～15nF； 精度为250pF； |
l 电气层故障注入
总线故障注入仪通过对外部信号进行解码后，由DA模块生成相应的带有故障数据的报文波形；或者直接由DA模块生成相应的带有故障数据的报文波形。电气层故障注入模块用来模拟CAN电气层故障，其设计指标如下：
故障类型 | 故障方式 | 故障参数 |
幅度调节 | 调节总线信号差模电压 | 幅度可调（-15～+15）V； 精度为0.1V； |
共模电压调节 | 调节总线信号共模电压 | 共模电压可调（-5～+5V）； 精度为0.1V； |
噪声叠加 | 可对正常信号输出叠加正弦波、方波、高斯白噪声或三角波等 | 幅度值范围可调(-4～4V)，精度为0.1V； 频率范围可调(1 KHz～500KHz)； |
过冲与扰动 | 可对总线信号引入毛刺信号 | 毛刺幅度可调(-5～+5V）； 脉宽可调（10ns～300ns）； |
斜率调节 | 对总线信号的斜率进行调节 | 范围（1～50）v/us可调； 精度为1v/us； |
速率调节 | 可对总线速率进行调节 | 调节范围±20%，步进1%； |
信号延迟 | 可对总线信号进行延时 | 延时时间可设：（10～100000）us； 精度为10us； |
l 协议层故障注入
可以实现数据位取反，帧起始、仲裁区、控制区、数据区、CRC校验区、ACK位和帧停止位进行修改。对数据区进行数据替换、取反等。
