标题：CANScope
CANScope概述
CANScope总线分析仪是一款综合性的CAN总线开发与CANScope产品外观(3张)测试的专业工具，集海量存储示波器、网络分析仪、误码率分析仪、协议分析仪及可靠性测试工具于一身，并把各种仪器有机的整合和关联；重新定义CAN总线的开发测试方法，可对CAN网络通信正确性、可靠性、合理性进行多角度全方位的评估；帮助用户快速定位故障节点，解决CAN总线应用的各种问题，是CAN总线开发测试的终极工具。
随着CAN总线技术的成熟，CANScope可以广泛应用于汽车电子控制系统、工业现场、电梯控制系统、电力通讯、安防监控系统、船舶运输、轨道交通、医疗设备、纺织机械、楼宇控制等监控系统的开发和测试。[1]
CAN的定义
CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。最初，CAN 被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU 之间交换信息，形成汽车电子控制网络。比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN 控制装置。
一个由CAN 总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点。实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。例如，当使用Philips P82C250 作为CAN 收发器时，同一网络中允许挂接110 个节点。CAN 可提供高达1Mbit/s 的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。另外，硬件的错误检定特性也增强了CAN 的抗电磁干扰能力。[2]
CAN发展历程
CAN 最初出现在80 年代末的汽车工业中由德国Bosch 公司最先提出。当时，由于消费者对于汽车功能的要求越来越多，而这些功能的实现大多是基于电子操作的，这就使得电子装置之间的通讯越来越复杂，同时意味着需要更多的连接信号线。提出CAN 总线的最初动机就是为了解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯，减少不断增加的信号线。于是，他们设计了一个单一的网络总线，所有的外围器件可以被挂接在该总线上。1993 年，CAN 已成为国际标准ISO11898(高速应用)和ISO11519 （低速应用）。
CAN 是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率高，抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到10Km 时，CAN 仍可提供高达50Kbit/s 的数据传输速率。
由于CAN 总线具有很高的实时性能，因此CAN 已经在汽车工业航空工业工业控制安全防护等领域中得到了广泛应用。
CAN的特性
CAN 具有十分优越的特点，使人们乐于选择。这些特性包括：
1. 低成本
2. 极高的总线利用率
3. 很远的数据传输距离(长达10Km)
4. 高速的数据传输速率高达1Mbit/s
5. 可根据报文的ID 决定接收或屏蔽该报文
6. 可靠的错误处理和检错机制
7. 发送的信息遭到破坏后可自动重发
8. 节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能
9. 报文不包含源地址或目标地址仅用标志符来指示功能信息优先级信息
CAN如何工作
CAN 通讯协议主要描述设备之间的信息传递方式。CAN 层的定义与开放系统互连模型OSI 一致，每一层与另一设备上相同的那一层通讯。实际的通讯发生在每一设备上相邻的两层，而设备只通过模型物理层的物理介质互连。CAN 的规范定义了模型的最下面两层：数据链路层和物理层。下表中展示了OSI 开放式互连模型的各层。应用层协议可以由CAN 用户定义成适合特别工业领域的任何方案。已在工业控制和制造业领域得到广泛应用的标准是DeviceNet ，这是为PLC 和智能传感器设计的。在汽车工业，许多制造商都应用他们自己的标准。
表1 OSI 开放系统互连模型
7应用层最高层用户软件网络终端等之间用来进行信息交换如DeviceNet6表示层将两个应用不同数据格式的系统信息转化为能共同理解的格式5会话层依靠低层的通信功能来进行数据的有效传递4传输层两通讯节点之间数据传输控制操作如数据重发数据错误修复3网络层规定了网络连接的建立维持和拆除的协议如路由和寻址2数据链路层规定了在介质上传输的数据位的排列和组织如数据校验和帧结构1物理层规定通讯介质的物理特性如电气特性和信号交换的解释CAN 能够使用多种物理介质，例如双绞线、光纤等。最常用的就是双绞线。信号使用差分电压传送，两条信号线被称为“CAN_H”和“CAN_L”，静态时均是2.5V 左右，此时状态表示为逻辑“1”，也可以叫做“隐性”。用CAN_H 比CAN_L 高表示逻辑“0”，称为“显形”，此时，通常电压值为CAN_H = 3.5V 和CAN_L= 1.5V。
CAN 高层协议
由于CAN总线本身只定义ISO/OSI模型中的第一层（物理层）和第二层（数据链路层），通常情况下CAN总线网络都是独立的网络，所以没有网络层。CAN 的高层协议（也可理解为应用层协议）是一种在现有的底层协议（物理层和数据链路层）之上实现的协议。高层协议是在CAN 规范的基础上发展起来的应用层。
在实际使用中，用户还需要自己定义应用层的协议，因此在CAN总线的发展过程中出现了各种版本的CAN应用层协议，现阶段最流行的CAN应用层协议主要有CANopen、DeviceNet和J1939等协议。许多系统（像汽车工业）中，可以特别制定一个合适的应用层，但对于许多的行业来说，这种方法是不经济的。一些组织已经研究并开放了应用层标准，以使系统的综合应用变得十分容易。
一些可使用的CAN 高层协议有:
制定组织主要高层协议CiACAL 协议CiACANOpen 协议ODVADeviceNet 协议HoneywellSDS 协议KvaserCANKingdom 协议
CANScope与CAN网络OSI模式
CANScope与CAN总线网络OSI模式的关系，如下：
物理层1.电缆特征阻抗测试 2.网络节点负载分析 3.终端电阻测试 4.CAN电平测试 
5.CAN信号频谱测试 6.网络CAN信号测试 7.眼图模板测试 8.眼图违规标记 
9.脉宽测试 10.误码率评估 11.眼图眼高、眼宽测量 12.信号质量评估
数据链路层1.位定时 2.采样点测试 3.出错检测 4.注入干扰 5.波特率测试 
6.帧错误测试 7.数据正确性检测 8.报文错误帧波形查看 9.测试报告生成
传输层1.报文重播 2.数据远程共享 3.数据帧接收时间 
4.帧统计功能 5.实时总线利用率统计 6.报文利用率时间图表
协议层1.J1939协议分析 2.CANOpen协议分析 3.DeviceNet协议分析
4.iCAN协议分析 5.仪表显示 6.自定义协议分析

CANScope功能模块
CANScope提供丰富的测试分析功能，主要功能模块简介如下：
CANScope功能模块功能简介CAN报文报文收发和解析CAN眼图按位叠加显示总线信号CAN示波器实时显示CAN总线状态CAN波形二进制码流转化形成CAN帧网络共享远程分析、多人协调分析CANScopeEx多种应用层协议数据解析自定义分析用户可指定协议规则，实现仪表显示、趋势图显示等功能
CANScope应用场合
汽车电子
CAN用做汽车中的数据和控制通信的网络，具有不可比拟的优越性。  随着汽车电子技术的不断发展，汽车中使用的电子控制系统和通讯系统越来越多，这些系统之间巨大的数据交换量给通讯分析带来困难，CANScope总线分析仪能够检测出通讯产生的任何问题，并全面地分析统计数据，以确保汽车电子系统的安全可靠。
新能源汽车在国家重大科技项目的支持下，我国的电动汽车产业得到了迅速发展，  在研发新能源汽车过程中，会遇到动力电池分布散乱、CAN网络结构布线不合理、总线过长导致终端电阻不匹配、总线存在干扰等问题，利用CANScope的CAN网络拓扑与匹配调试、CAN总线优化与抗干扰测试轻松解决以上问题。
电动汽车充电站监控系统
电动汽车充电站环境具有强电干扰大，节点多的特殊性，容易对供电设  备造成严重干扰，从而导致设备无法正常运行。利用CANScope总线分析仪的软件眼图功能，全面检测网络通讯质量，当设备出现故障，可以快速确定故障节点并有针对性地改善监控点与充电设备的通讯，实现网络的调试、维护和管理。
轨道交通CAN总线是轨道交通行业中流行且应用成熟的通信方式。  随着列车向高速化、自动化、舒适化发展，越来越多的信息（如控制、状态、故障诊断、旅客服务等信息）需要在车辆内部、列车和地面控制系统之间传输。因此，列车通信网络中数据传输的可靠性、实时性、准确性非常重要。CANScope 特有的出错检测功能，可以实时检测数据的正确性；独特的数据流量监测和实时总线利用率统计功能，可以对数据进行实时跟踪，并对总线数据负载率进行实时统计。通过总线利用率分析功能和流量分析功能，可以快速定位故障节点。
工程机械
CAN以其高性能、高可靠性及其在汽车行业的成功应用，必然已成为工程机械控制系统的首选网络。工程机械工作环境恶劣，传感器采集数据、多个控制器与显示单元之间交换数据容易受到干扰。通过CANScope的模拟总线测试、数字干扰测试功能，完整地评估一个系统在信号干扰或失效的情况下是否仍能够稳定可靠地工作。
结语
现阶段我国在工业领域与欧洲和美国等其它的发达国家存在较大的差距。CAN总线作为新型现场总线已经漫延到生活生产的各个领域，能够提高生产效率以及降低生产成本，成为工业现场总线的发展趋势。CANScope做为一款综合性的CAN总线开发与测试专业工具，已经成为CAN总线网络开发工程师的好帮手。