克薩（Kvaser）MagiSync?時(shí)間戳同步技術(shù)，輕松實(shí)現(xiàn)基于CAN總線(xiàn)的多設(shè)備同步！

如今，CAN總線(xiàn)分析儀的應(yīng)用非常廣泛，例如汽車(chē)行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、通信與網(wǎng)絡(luò)等等。它作為各個(gè)微控制器之間的通信接口，在不同的電子控制裝置ECU之間交換信息，形成電子控制網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，有時(shí)候需要將兩個(gè)或是多個(gè)設(shè)備的全局時(shí)間進(jìn)行同步，以保證這些CAN設(shè)備對(duì)總線(xiàn)上產(chǎn)生的CAN事件有相同的時(shí)間戳，這份聽(tīng)起來(lái)簡(jiǎn)單的工作實(shí)際操作起來(lái)卻會(huì)花費(fèi)大量的人工時(shí)間。自1980年代開(kāi)始，克薩（Kvaser）就專(zhuān)注于CAN總線(xiàn)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，推出的CAN產(chǎn)品受到了全球諸多工程師的喜愛(ài)。MagiSync?是克薩（Kvaser）的關(guān)鍵技術(shù)之一，它能讓復(fù)雜的設(shè)備時(shí)間同步變得簡(jiǎn)單方便。

MagiSync?能夠把多個(gè)CAN總線(xiàn)分析儀連接到同一臺(tái)PC機(jī)上，并通過(guò)同步各個(gè)CAN總線(xiàn)分析儀的時(shí)間標(biāo)簽，獨(dú)特的靈活性非常適用于多通道應(yīng)用項(xiàng)目。該技術(shù)為同步多個(gè)不同的USB接口CAN總線(xiàn)分析儀提供了一種新的創(chuàng)新方法：無(wú)需外接電纜，在連接Kvaser USB設(shè)備時(shí)可即時(shí)同步。Kvaser的所有專(zhuān)業(yè)（Professional）和半專(zhuān)業(yè)（SemiPro）系列產(chǎn)品都支持此功能。

技術(shù)原理

Kvaser MagiSync?的基礎(chǔ)是我們稱(chēng)為參考事件的精確時(shí)間戳，事件需確保在有限的時(shí)間內(nèi)在所有同步的設(shè)備上發(fā)生。在Kvaser Leaf中使用的事件是USB SOF數(shù)據(jù)包，單個(gè)數(shù)據(jù)包傳輸?shù)経SB拓展器中的所有設(shè)備控制器中并由其識(shí)別，周期最多500ns。通過(guò)簡(jiǎn)單地將所有設(shè)備連接在同一集線(xiàn)器級(jí)別并對(duì)所有集線(xiàn)器使用相等長(zhǎng)度的電纜，哪怕是500ns的最壞情況也可以降低很多。當(dāng)USB設(shè)備控制器識(shí)別SOF數(shù)據(jù)包時(shí)，它向微型計(jì)算機(jī)發(fā)出一個(gè)中斷信號(hào)。該中斷連接用于觸發(fā)捕獲寄存器，該寄存器讀取并保存微型計(jì)算機(jī)的當(dāng)前時(shí)間，而無(wú)需其直接干預(yù)。然后，中斷處理程序只讀取捕獲的時(shí)間，為其分配SOF序列號(hào)，以便輕松識(shí)別確切事件，并將其發(fā)送到主機(jī)中的驅(qū)動(dòng)程序。

驅(qū)動(dòng)程序從同步的硬件中收集所有帶時(shí)間戳的參考事件，并使用同上的主時(shí)間針對(duì)同一事件匹配那些事件。然后，配對(duì)集合通過(guò)簡(jiǎn)單的線(xiàn)性回歸轉(zhuǎn)化成所有進(jìn)一步的時(shí)間戳事件（諸如CAN報(bào)文等）。

應(yīng)用案例

科爾摩根公司為自動(dòng)化引導(dǎo)的車(chē)輛（AGV）制作控制硬件和軟件，為現(xiàn)有車(chē)輛和新設(shè)計(jì)增加動(dòng)作控制和引導(dǎo)系統(tǒng)。該公司服務(wù)的行業(yè)包括印刷、包裝、航空和國(guó)防、醫(yī)療、倉(cāng)儲(chǔ)和各種工廠(chǎng)自動(dòng)化。

Kvaser技術(shù)伙伴rt-labs公司（www.rt-labs.com）幫助科爾摩根公司構(gòu)建了一個(gè)自動(dòng)化測(cè)試解決方案，用于基于標(biāo)準(zhǔn)組件和開(kāi)源模型遞歸測(cè)試他們開(kāi)發(fā)的AGV控制系統(tǒng)。系統(tǒng)在2個(gè)或3個(gè)ECU上模擬AGV系統(tǒng)的執(zhí)行環(huán)境。科爾摩根公司有一些硬件可以構(gòu)建模擬環(huán)境，并且有自己的測(cè)試開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)。同時(shí)，rt-labs公司（該公司有著著名的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)和自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)）負(fù)責(zé)軟件開(kāi)發(fā)。

結(jié)果是一個(gè)初始的10個(gè)測(cè)試裝置，所有裝置都基本上全天候運(yùn)行。在每次測(cè)試大概30分鐘的情況下，每天每個(gè)裝置大約生成700 MB的CAN數(shù)據(jù)。這樣，在測(cè)試用例不通過(guò)時(shí)，必須能夠?qū)?lái)自測(cè)試框架的錯(cuò)誤報(bào)告與CAN日志進(jìn)行同步。

參與科爾摩根公司系統(tǒng)的rt-labs公司項(xiàng)目經(jīng)理漢斯.埃里克.福羅德說(shuō)：“因?yàn)橛辛薑vaser的Leaf適配器，工作變得非常簡(jiǎn)單。它們的時(shí)間戳特性賦予數(shù)據(jù)的精確度對(duì)于系統(tǒng)的成功至關(guān)重要。”

Kvaser的Leaf適配器內(nèi)置Kvaser MagiSync?協(xié)議，這種特殊協(xié)議位于USB通信層之上，從而能夠在連接到同一個(gè)USB集線(xiàn)器的幾個(gè)Kvaser Leaf適配器之間進(jìn)行自動(dòng)和精確的時(shí)鐘同步。與其它CAN轉(zhuǎn)USB適配器供應(yīng)商使用的Syncwire解決方案不同，MagiSync?無(wú)需額外的線(xiàn)纜即可在多個(gè)設(shè)備之間同步時(shí)間戳。它還適用于任何帶有USB主機(jī)或USB集線(xiàn)器的標(biāo)準(zhǔn)電腦。這個(gè)特性可用于將來(lái)自AGV系統(tǒng)的CAN日志與測(cè)試裝置日志進(jìn)行同步，每年可以幫助科爾摩根公司節(jié)省幾百個(gè)人時(shí)的工作量。

測(cè)試同步以前是一項(xiàng)人工任務(wù)，由一名高級(jí)工程師每個(gè)星期花費(fèi)至少半天來(lái)完成。MagiSync?將工程師解放出來(lái)，從事更有價(jià)值的工作，并增加可以達(dá)到的測(cè)試量。

MagiSync?技術(shù)具有其它的構(gòu)建設(shè)備所不具備的簡(jiǎn)單性。即使加上必備的Kvaser硬件產(chǎn)品，它仍然可以超越包括使用更復(fù)雜的FPGA專(zhuān)用硬件結(jié)構(gòu)。通過(guò)實(shí)踐證明，克薩（Kvaser）將現(xiàn)成的硬件和操作簡(jiǎn)單的MagiSync?技術(shù)相結(jié)合，可靠、穩(wěn)定、簡(jiǎn)單的使用體驗(yàn)為工程師們的工作提供了便利。

審核編輯：湯梓紅