汽车 SENT 传感器总线故障排除

汽车 SENT 传感器总线故障排除

SENT 总线(也称为 SAE J2716)是一种将传感器数据传输到 ECU 的具有成本效益的精确方法,与模拟 PWM 相比具有重要优势。 但是,尽管在标准中使用的脉冲宽度编码可靠,但手工解码却非常困难。 通过向示波器添加自动解码和触发功能,大大简化了故障排除过程。

SENT 总线工作原理

SENT 在两个下降沿之间以 4 位半字节传输数据,故名为“单边半字节”。 以时钟周期为单位测量 SENT 总线的时间,每个时钟周期的宽度通常为 3μs。 每个半字节以至少 5 个时钟周期的逻辑低电平周期开始,然后是一个表示编码数据值的可变长度逻辑高电平周期。 二进制数据值 0000 由 12 个时钟周期的逻辑高电平持续时间表示。 二进制数据值 0001 由 13 个时钟周期的逻辑高电平持续时间表示。以此类推,直到二进制数据值 1111 由 27 个时钟周期的逻辑高电平持续时间表示。

  • 电气信号:信号线路,+5V 电源电压线路和接地
  • 信号电平:低电平 4.1V
  • 数据速率:可达 30 kb/s
SENT bus nibble encoding

单边沿半字节将在单个脉冲中进行四位编码。

解码快速通道 SENT 消息

SENT“快速通道”消息以一个同步脉冲开始,其中前后两个连续下降沿之间的时间为 56 个时钟周期。 SENT 消息长度为 32 位,其中包括:

  • 四个状态位/通信信息(12-27 个时钟周期)
  • 六个 4 位半字节数据(每个 12-27 个时钟周期)
  • 用于错误检测的四位(12-27 个时钟周期)CRC

由同步脉冲、状态半字节、六个数据半字节、CRC 和可选暂停组成的快速信道消息。

解码慢速通道 SENT 消息

SENT bus slow channel message format

在 18 条连续消息的状态半字节中发送的慢速通道消息

SENT 标准还支持“慢速通道”消息,其中,数据在 16 或 18 个连续快速通道消息中通过 4 位状态半字节的 2 位和 3 位一次发送 1 位或 2 位。 将这些位累加即构建慢速通道消息。

设置示波器以进行 SENT 解码和触发

SENT 总线是一个单端的接地参考信号。 虽然示波器可以使用标准单端探测来采集和解码总线,但通过使用差分探测功能可以提高信号保真度和抗噪性。

在配备 SENT 解码和触发功能的泰克示波器上,按下前面板上的总线按钮即可将示波器的输入定义为总线。为使示波器能够解码数据包数据,请输入您的特定 SENT 实现方法的一些相关基本参数。

Setup for SENT decoding and triggering on oscilloscope

用于在 5 系列 MSO 上设置 SENT 解码和触发功能的参数。

在示波器上查看已解码的 SENT 总线

时间相关波形和总线解码显示对于查看系统定时关系非常有用。 解码的总线波形指示了 SENT 快速通道消息的各个元素,包括:

  • 同步脉冲
  • 状态半字节
  • 数据
  • CRC
  • 暂停(如果适用)
Decoded SENT bus on an oscilloscope display

已解码的快速通道 SENT 消息显示在该 5 系列 MSO 显示屏的底部。

解释慢速通道 SENT 消息

Slow channel SENT bus packes decoded and displayed on oscilloscope

慢速通道 SENT 总线数据包显示在快速通道数据包下面

已解码的 SENT 总线可以在单个波形显示中显示快速和慢速通道数据包(低速通道数据包显示在快速通道数据包下方)。

在 SENT 总线值上触发和搜索

总线触发功能告知示波器根据指定总线事件捕获所有输入信号。该事件将定位在触发点。对于 SENT 总线,可以将 5 系列 MSO 设置为下列触发时机:

  • 包头
  • 快速通道数据
  • 脉冲暂停
  • 错误

与总线触发器类似,示波器也可以搜索其采集的所有数据,以查找与指定值匹配的总线条件。

Oscilloscope set up to trigger on SENT bus traffic

设置为在 0000 二进制状态值、快速通道 1 数据值 0x27F 和快速通道 2数据值 0xC72 时触发。

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