汽(qi)車(che)中(zhong)的(de)電(dian)子(zi)化(hua)程(cheng)度(du)越(yue)高(gao)
，對(dui)信(xin)息(xi)傳(chuan)輸(shu)量(liang)的(de)需(xu)求(qiu)就(jiu)越(yue)大(da)
，汽(qi)車(che)網(wang)絡(luo)化(hua)的(de)趨(qu)勢(shi)就(jiu)越(yue)明(ming)顯(xian)。車(che)載(zai)的(de)各(ge)種(zhong)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)在(zai)賦(fu)予(yu)汽(qi)車(che)更(geng)多(duo)功(gong)能(neng)的(de)同(tong)時(shi)
，也(ye)導(dao)致(zhi)了(le)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)的(de)複(fu)雜(za)化(hua)。在(zai)各(ge)電(dian)子(zi)單(dan)元(yuan)之(zhi)間(jian)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)共(gong)享(xiang)和(he)功(gong)能(neng)協(xie)調(tiao)已(yi)經(jing)變(bian)得(de)舉(ju)足(zu)輕(qing)重(zhong)。現(xian)有(you)的(de)做(zuo)法(fa)就(jiu)是(shi)利(li)用(yong)汽(qi)車(che)總(zong)線(xian)將(jiang)汽(qi)車(che)中(zhong)各(ge)種(zhong)電(dian)控(kong)單(dan)元(yuan)、智能傳感器、zhinengyibiaolianjieqilaigouchengqicheneibujuyuwang，zaigedanyuanduliyunxingdetongshi
，jinxinggongnengdetongyitiaopei，bingshixianshujudekuaisujiaohuan。keyishuo，qichezongxianyijingchengweicheneixitongdeshenjingwangluo。

 

汽車總線發展迅速，類型繁多，但是CAN總線以其穩定的表現一直居於主流

，也成為了汽車電子設計的首選。

 

汽車中的神經網

 

CAN 是 Controller Area Network 的縮寫，即控製器局域網絡


，通常稱為CAN BUS，即 CAN 總線。可以歸屬於工業現場總線的範疇，是目前國際上應用最為廣泛的開放式現場總線之一。

 

做為一種多主控（Multi-Master）的總線係統，不同於USB或以太網等傳統總線係統是在總線控製器的協調下，實現A節點到B節點大量數據的傳輸，CAN總線網絡的消息是廣播式發出的，亦即在同一時刻網絡上所有節點偵測的數據是一致的
，因此比較適合傳輸諸如控製、溫度、轉速等短消息。這就使得其非常適合汽車電子的應用。

 

CAN總線在車內所連接的節點
，主要是ECU（車內電控單元Electrical Control Unit）。由於ECU數量眾多（目前可多達70個左右），除了引擎控製單元外，還存在傳動控製、安全氣囊
、ABS、巡航控製、EPS、音響係統
、門窗控製和電池管理等模塊
，雖然某些模塊是單一的子係統
，但是模塊之間的互連依然非常重要。因此
，CAN總線要滿足這些子係統數據傳輸的要求
，如有的子係統需要控製執行器和接收傳感器反饋等。

 

CAN總線總是能很好地完成任務。相比傳統汽車網絡架構中模塊單元直接連接，CAN總線通過在汽車內子模塊之間架起穩定的互連架構，使得軟件可以更輕易地實現安全、經濟和便利等新特性。CAN總線還實現了汽車內互連係統由傳統的點對點互連向總線式係統的進化，大大降低汽車內電子係統布線的複雜度。

 

自動駕駛的出現更是助推了CAN的發展。通過使用激光雷達（LIDAR）之類的傳感器
，無人汽車具備了超凡的“感知”世界的能力，車內的主控製器可以做出引導
、加速、刹車等決定。不過，這些傳感器的信號都是CAN總線傳遞的。

 

除此之外，很多人習慣使用的緊急刹車輔助係統、盲點檢測以及自動停車的係統等高級駕駛輔助係統
，正在大批量裝備新車。這些係統中大量采用的雷達、超聲波等感應元器件，需要高速、可靠和穩定的車載網絡接入到係統中，而這正是CAN總線的優勢。

 

提升CAN總線開發的效率關鍵

 

要發揮CAN總線的優勢，就要開發出一個穩定高效的CAN總線係統。這裏存在諸多挑戰，很重要的一個就是如何進行高效測試。

 

在CAN總線的開發測試階段，需要對其單節點性能
，多節點組網通訊，網絡拓撲結構等進行開發測試。具體來說，就是對總線長度，節點數量
、拓撲結構、元器件參數、信號/電源完整性
、電磁兼容等逐一進行精確測試。

 

 

軟件仿真是一個高效而低成本的選擇。通過對CAN係統進行建模和模擬分析，就可以提前發現總線信號是否能夠穩定而有效的傳輸，這樣可以減少用硬件實體原型機反複驗證/ceshidecishu，congerjieshengangguideyingjianshitidechengbenheceshishijiandechengben。yinweixiugaishejiyiweizheshijianshangdeyanchi，zhezhongyanchizaichanpinkuaisumianshideyalixiashibunengjieshoude。suoyi，xianzaiwentideguanjianjiubianchengleruhequxuanzeyikuanheshidefangzhen工具對電路進行準確和高效的評估。

 

 

從更高的層麵來說，CAN總線係統屬於數模混合信號電路。對數模混合信號電路如何仿真
，也一直是業界最為關心的話題。

 

當(dang)代(dai)的(de)數(shu)模(mo)混(hun)合(he)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)，數(shu)據(ju)速(su)度(du)傳(chuan)輸(shu)效(xiao)率(lv)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)，供(gong)電(dian)電(dian)壓(ya)越(yue)來(lai)越(yue)低(di)，電(dian)路(lu)板(ban)密(mi)度(du)越(yue)來(lai)高(gao)，這(zhe)些(xie)變(bian)化(hua)會(hui)導(dao)致(zhi)以(yi)往(wang)的(de)工(gong)具(ju)不(bu)能(neng)夠(gou)完(wan)全(quan)解(jie)決(jue)各(ge)種(zhong)信(xin)號(hao)問(wen)題(ti)或(huo)者(zhe)甚(shen)至(zhi)是(shi)得(de)出(chu)錯(cuo)誤(wu)結(jie)論(lun)。

 

此(ci)外(wai)，數(shu)模(mo)混(hun)合(he)電(dian)路(lu)的(de)仿(fang)真(zhen)，還(hai)存(cun)在(zai)模(mo)型(xing)的(de)問(wen)題(ti)
，許(xu)多(duo)仿(fang)真(zhen)工(gong)具(ju)所(suo)提(ti)供(gong)的(de)仿(fang)真(zhen)模(mo)型(xing)並(bing)不(bu)全(quan)麵(mian)

，或(huo)者(zhe)是(shi)模(mo)型(xing)並(bing)不(bu)接(jie)近(jin)實(shi)際(ji)狀(zhuang)況(kuang)

，因(yin)此(ci)要(yao)進(jin)行(xing)完(wan)整(zheng)的(de)電(dian)路(lu)仿(fang)真(zhen)就(jiu)非(fei)常(chang)困(kun)難(nan)。

 

不過，這些困擾在Xpedition AMS工具麵前都能化解。做為從PCB概念設計到生產製造的全流程解決方案都能覆蓋的Xpedition平台中的一員，Xpedition AMS在數模混合信號仿真方麵稱得上是遊刃有餘。

 

強大的仿真工具  

 

Xpedition是一個企業級解決方案

，具有完整的設計流程，包括元器件庫設計與管理
、原理圖設計、PCB設計
、生產數據的處理、SI/PI仿真、EMC/EMI分析、熱分析及數模混合仿真等。

 

與同類產品相比，強大的流程管理和數據管理
、並行設計
，協同設計，集成式驗證等優勢是Xpedition獨有的標簽。Xpedition流liu程cheng可ke消xiao除chu設she計ji流liu程cheng中zhong的de冗rong餘yu工gong作zuo，進jin而er最zui大da限xian度du地di提ti高gao團tuan隊dui效xiao率lv，同tong時shi還hai可ke借jie助zhu數shu據ju管guan理li基ji礎chu設she施shi優you化hua產chan品pin性xing能neng和he可ke靠kao性xing。其qi數shu據ju管guan理li解jie決jue方fang案an實shi現xian了le單dan一yi環huan境jing內nei的de高gao效xiao設she計ji協xie作zuo和he項xiang目mu管guan理li，能neng夠gou縮suo短duan設she計ji周zhou期qi並bing減jian少shao成cheng本ben。

 

做為Xpedition平台下用於模擬/混合信號設計的集成仿真環境，Xpedition AMS支持高級SPICE和基於HDL的建模技術。該環境將電子電路仿真擴展到標準時域和頻域分析之外，從而在Xpedition PCB設計流程中提供了高級性能仿真（掃描
，統計，應力，最壞情況）和虛擬係統內驗證。

 

Xpedition AMS能使用PCB布局的係統原理圖驅動電路仿真，與其他仿真環境不一樣
，它不需要單獨的仿真原理圖

，仿真後的原理圖可以直接用於PCB布局布線
，PCB布局布線的寄生參數可以自動提取，這樣可以減少文件導入導出所帶來的風險並加快設計。

 

目前，大部分模擬/混合信號電路仿真器在建模時最大的問題是將PCB上各器件的連接視為理想連接，將電路互連視為0歐姆電阻。但在實際的PCB中，這些互連是走線、lianjieqi，shizhongdaiyoukenengyingxiangdianluxingnengdexiangguanjishengcanshu。zhexiejishengcanshuhuiyingxiangmonilvboqidetexing
，huozheshishuzixinhaoouhedezaoshengganraominganmonixinhaodexingwei。zaifangzhenzhongxuyaozhengquekaolvdianlubanzouxiandetexingjiqixingweiduijianmodeyingxiang。tongshi

，PCB上的過孔、焊盤、綠油等也會影響到信號的傳輸，亦需要考慮。針對於此
，Xpedition AMS提(ti)供(gong)了(le)獨(du)特(te)，功(gong)能(neng)強(qiang)大(da)且(qie)用(yong)途(tu)廣(guang)泛(fan)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)
，可(ke)用(yong)於(yu)評(ping)估(gu)模(mo)擬(ni)和(he)混(hun)合(he)信(xin)號(hao)設(she)計(ji)中(zhong)互(hu)連(lian)寄(ji)生(sheng)參(can)數(shu)的(de)影(ying)響(xiang)
，可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)項(xiang)目(mu)實(shi)際(ji)需(xu)求(qiu)調(tiao)用(yong)混(hun)合(he)/全波電磁場求解器
，在精度和速度上做折中權衡。

 

除標準SPICE建模外，Xpedition AMS還支持IEEE標準VHDL-AMS建模語言，從而在建模和分析組件及設計行為方麵增加了靈活性。 VHDL- AMS支持模擬和事件驅動的行為
，以對模擬、數shu字zi和he混hun合he信xin號hao設she計ji進jin行xing建jian模mo和he分fen析xi。該gai語yu言yan已yi超chao越yue了le電dian氣qi領ling域yu，進jin入ru了le其qi他ta設she計ji技ji術shu，因yin此ci用yong戶hu可ke以yi對dui電dian路lu的de目mu標biao係xi統tong進jin行xing建jian模mo，然ran後hou使shi用yong虛xu擬ni原yuan型xing進jin行xing係xi統tong內nei驗yan證zheng。

 

Xpedition AMS的眾多優勢，使其非常適合CAN總線電路的仿真。因為在汽車的環境中

，CAN總線的節點很多，拓撲結構很複雜，並且應用環境很複雜
，高溫
、振動都會對信號的傳輸造成影響。這就需要一個全麵、精準的仿真方案。

 

憑借在汽車行業多年的積累，Xpedition AMS可以對CAN總線長度、拓撲結構
，元器件參數，還能考慮PCB布局布線對電路造成的影響對電路進行分析，以全方位的仿真方案解決汽車類客戶沒有現成CAN仿真方案的困擾。

 

CAN總線的開發已經成為了汽車電子開發最重要的一個環節之一，而在其設計初期、識別、預防和改正設計錯誤，防止電路出錯，這種操作模式比以往任何時候都至關重要。仿真就是目前最好的方法之一，而Xpedition AMS可以讓CAN總線的仿真分析事半功倍。