克萨（Kvaser）MagiSync™时间戳同步技术，轻松实现基于CAN总线的多设备同步！

如今，CAN总线分析仪的应用非常广泛，例如汽车行业、医疗行业、通信与网络等等。它作为各个微控制器之间的通信接口，在不同的电子控制装置ECU之间交换信息，形成电子控制网络。在实际应用过程中，有时候需要将两个或是多个设备的全局时间进行同步，以保证这些CAN设备对总线上产生的CAN事件有相同的时间戳，这份听起来简单的工作实际操作起来却会花费大量的人工时间。自1980年代开始，克萨（Kvaser）就专注于CAN总线相关技术的研发，推出的CAN产品受到了全球诸多工程师的喜爱。MagiSync™是克萨（Kvaser）的关键技术之一，它能让复杂的设备时间同步变得简单方便。

MagiSync™能够把多个CAN总线分析仪连接到同一台PC机上，并通过同步各个CAN总线分析仪的时间标签，独特的灵活性非常适用于多通道应用项目。该技术为同步多个不同的USB接口CAN总线分析仪提供了一种新的创新方法：无需外接电缆，在连接Kvaser USB设备时可即时同步。Kvaser的所有专业（Professional）和半专业（SemiPro）系列产品都支持此功能。

技术原理

Kvaser MagiSync™的基础是我们称为参考事件的精确时间戳，事件需确保在有限的时间内在所有同步的设备上发生。在Kvaser Leaf中使用的事件是USB SOF数据包，单个数据包传输到USB拓展器中的所有设备控制器中并由其识别，周期最多500ns。通过简单地将所有设备连接在同一集线器级别并对所有集线器使用相等长度的电缆，哪怕是500ns的最坏情况也可以降低很多。当USB设备控制器识别SOF数据包时，它向微型计算机发出一个中断信号。该中断连接用于触发捕获寄存器，该寄存器读取并保存微型计算机的当前时间，而无需其直接干预。然后，中断处理程序只读取捕获的时间，为其分配SOF序列号，以便轻松识别确切事件，并将其发送到主机中的驱动程序。

 

驱动程序从同步的硬件中收集所有带时间戳的参考事件，并使用同上的主时间针对同一事件匹配那些事件。然后，配对集合通过简单的线性回归转化成所有进一步的时间戳事件（诸如CAN报文等）。

应用案例

科尔摩根公司为自动化引导的车辆（AGV）制作控制硬件和软件，为现有车辆和新设计增加动作控制和引导系统。该公司服务的行业包括印刷、包装、航空和国防、医疗、仓储和各种工厂自动化。

Kvaser技术伙伴rt-labs公司（www.rt-labs.com）帮助科尔摩根公司构建了一个自动化测试解决方案，用于基于标准组件和开源模型递归测试他们开发的AGV控制系统。系统在2个或3个ECU上模拟AGV系统的执行环境。科尔摩根公司有一些硬件可以构建模拟环境，并且有自己的测试开发团队。同时，rt-labs公司（该公司有着著名的现场总线专业经验和自动化测试系统经验）负责软件开发。

 

结果是一个初始的10个测试装置，所有装置都基本上全天候运行。在每次测试大概30分钟的情况下，每天每个装置大约生成700 MB的CAN数据。这样，在测试用例不通过时，必须能够将来自测试框架的错误报告与CAN日志进行同步。

参与科尔摩根公司系统的rt-labs公司项目经理汉斯.埃里克.福罗德说：“因为有了Kvaser的Leaf适配器，工作变得非常简单。它们的时间戳特性赋予数据的精确度对于系统的成功至关重要。”

Kvaser的Leaf适配器内置Kvaser MagiSync™协议，这种特殊协议位于USB通信层之上，从而能够在连接到同一个USB集线器的几个Kvaser Leaf适配器之间进行自动和精确的时钟同步。与其它CAN转USB适配器供应商使用的Syncwire解决方案不同，MagiSync™无需额外的线缆即可在多个设备之间同步时间戳。它还适用于任何带有USB主机或USB集线器的标准电脑。这个特性可用于将来自AGV系统的CAN日志与测试装置日志进行同步，每年可以帮助科尔摩根公司节省几百个人时的工作量。

测试同步以前是一项人工任务，由一名高级工程师每个星期花费至少半天来完成。MagiSync™将工程师解放出来，从事更有价值的工作，并增加可以达到的测试量。

MagiSync™技术具有其它的构建设备所不具备的简单性。即使加上必备的Kvaser硬件产品，它仍然可以超越包括使用更复杂的FPGA专用硬件结构。通过实践证明，克萨（Kvaser）将现成的硬件和操作简单的MagiSync™技术相结合，可靠、稳定、简单的使用体验为工程师们的工作提供了便利。

　　审核编辑：汤梓红