CAN 디버깅 및 분석 도구 사용법

CAN 디버깅 및 분석 도구 사용법

CAN(Controller Area Network) 통신을 다루다 보면 다양한 문제를 만나게 됩니다. 데이터가 정상적으로 전송되지 않거나, 오류가 발생하는 경우 신속하게 원인을 파악하고 해결하는 것이 중요합니다. 이를 위해 CAN 디버깅 및 분석 도구를 활용하면 네트워크 상태를 모니터링하고 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다.

이 글에서는 CAN 디버깅 및 분석 도구의 사용법에 대해 자세히 설명하고, 대표적인 CAN 분석기와 Wireshark를 활용한 CAN 패킷 캡처 및 분석 방법을 소개하겠습니다. 또한, CAN 오류 분석 및 디버깅 기법에 대해서도 다루겠습니다.

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1. CAN 디버깅 및 분석 도구 개요

CAN 네트워크에서 데이터를 캡처하고 분석하는 것은 네트워크 성능을 최적화하고 오류를 해결하는 데 필수적입니다. 이를 위해 다양한 CAN 분석 도구가 존재하며, 대표적으로 다음과 같은 도구들이 사용됩니다.

• CANalyzer: 전문적인 CAN 분석 및 진단 도구
• BusMaster: 오픈소스 기반의 CAN 분석 도구
• PCAN-View: Peak System에서 제공하는 CAN 진단 및 모니터링 도구
• Wireshark: 네트워크 패킷 분석 도구로 CAN 패킷도 캡처 가능

각 도구는 사용 목적과 기능이 다르므로, 환경과 요구 사항에 맞게 선택하여 활용하면 됩니다.

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2. CAN 분석기(CANalyzer, BusMaster, PCAN-View) 활용

2.1 CANalyzer 사용법

CANalyzer는 Vector社에서 제공하는 고급 CAN 분석 도구로, CAN 버스 상태 모니터링, 데이터 캡처, 오류 분석, 로깅 등의 기능을 제공합니다. 다음은 CANalyzer의 기본적인 사용법입니다.

1. 하드웨어 연결:

   • CAN 인터페이스 장치를 PC에 연결하고, 드라이버를 설치합니다.
   • CANalyzer 소프트웨어를 실행합니다.

2. CAN 설정 구성:

   • "Hardware" 설정에서 사용할 CAN 채널을 선택합니다.
   • CAN 통신 속도를 설정하고, 네트워크 상태를 확인합니다.

3. 데이터 모니터링 및 캡처:

   • "Trace Window"를 활성화하여 실시간으로 CAN 메시지를 모니터링합니다.
   • 필터를 설정하여 특정 ID 또는 데이터 패턴만 캡처할 수 있습니다.

4. 오류 분석:

   • "Error Frames"를 확인하여 네트워크 오류를 감지합니다.
   • "Statistics" 창을 통해 데이터 전송률과 충돌 횟수를 확인합니다.

2.2 BusMaster 사용법

BusMaster는 오픈소스 기반의 CAN 분석 도구로, 다양한 하드웨어와 호환되며 무료로 사용할 수 있습니다.

1. BusMaster 설치 및 실행:

   • BusMaster 소프트웨어를 다운로드하고 설치합니다.
   • 지원하는 CAN 하드웨어 장치를 연결합니다.

2. CAN 채널 설정:

   • "Channel Configuration" 메뉴에서 CAN 인터페이스를 선택합니다.
   • Baud rate(통신 속도)와 필터 옵션을 설정합니다.

3. 데이터 로깅 및 분석:

   • "Receive Window"에서 수신되는 CAN 메시지를 실시간으로 확인합니다.
   • 특정 ID 또는 데이터 패턴을 기준으로 필터링할 수 있습니다.

4. 스크립팅 및 자동화:

   • Python 또는 C 스크립트를 사용하여 특정 테스트 시나리오를 실행할 수 있습니다.

2.3 PCAN-View 사용법

PCAN-View는 Peak System에서 제공하는 CAN 모니터링 도구로, 직관적인 인터페이스와 간단한 설정이 특징입니다.

1. PCAN-View 설치 및 실행:

   • PEAK CAN 인터페이스 장치를 PC에 연결합니다.
   • PCAN-View 소프트웨어를 실행하고, CAN 인터페이스를 선택합니다.

2. 데이터 모니터링:

   • "Receive Window"에서 실시간 CAN 데이터를 확인합니다.
   • 필터를 적용하여 특정 메시지만 모니터링할 수 있습니다.

3. 데이터 전송 및 시뮬레이션:

   • "Transmit" 기능을 이용해 특정 CAN 메시지를 주기적으로 전송할 수 있습니다.

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3. Wireshark로 CAN 패킷 캡처 및 분석

Wireshark는 일반적으로 이더넷 패킷을 분석하는 데 사용되지만, CAN 프로토콜도 지원합니다. 이를 활용하면 CAN 네트워크에서 패킷을 캡처하고 상세한 분석을 수행할 수 있습니다.

3.1 Wireshark를 이용한 CAN 패킷 캡처

1. Wireshark 설치 및 실행:

   • 최신 버전의 Wireshark를 다운로드하여 설치합니다.
   • CAN 인터페이스가 지원되는지 확인합니다.

2. CAN 인터페이스 설정:

   • "Capture Options"에서 CAN 인터페이스를 선택합니다.
   • "CAN Protocol"을 필터링하여 불필요한 패킷을 제거할 수 있습니다.

3. 실시간 패킷 캡처 및 분석:

   • "Start Capture" 버튼을 눌러 CAN 패킷을 캡처합니다.
   • 각 메시지의 ID, 데이터 필드, 오류 플래그 등을 확인합니다.

4. 필터 적용:

   • 특정 CAN ID만 확인하려면 can.id == 0x123과 같은 필터를 사용합니다.
   • CRC 오류나 프레임 충돌을 분석할 때 유용합니다.

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4. CAN 오류 분석 및 디버깅 기법

CAN 네트워크에서 오류가 발생할 경우, 이를 효과적으로 분석하고 해결하는 것이 중요합니다. 다음은 주요 오류 유형과 디버깅 방법입니다.

4.1 CAN 오류 유형

• Bit Error: 데이터 전송 중 예상과 다른 비트 값이 감지됨
• Stuff Error: 5개의 연속된 동일 비트가 있을 경우 강제 삽입된 비트가 일치하지 않음
• CRC Error: 데이터가 변조되었을 가능성이 있음
• Form Error: CAN 프레임의 포맷이 잘못됨
• ACK Error: 송신된 데이터에 대한 응답이 없음

4.2 CAN 오류 디버깅 방법

1. CAN 버스 상태 확인

   • 버스 로드율이 높지 않은지 확인합니다.
   • 노이즈나 배선 문제가 없는지 점검합니다.

2. CAN 필터 및 로깅 분석

   • 특정 ID의 데이터만 캡처하여 분석합니다.
   • 오류가 반복적으로 발생하는 패턴을 확인합니다.

3. 하드웨어 점검

   • CAN 트랜시버 및 배선의 연결 상태를 점검합니다.
   • 노드 간 종단 저항(120Ω)이 올바르게 설정되어 있는지 확인합니다.

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마무리

CAN 디버깅 및 분석 도구를 효과적으로 활용하면 네트워크의 문제를 신속하게 분석하고 해결할 수 있습니다. CANalyzer, BusMaster, PCAN-View 및 Wireshark와 같은 도구를 활용하여 CAN 데이터를 모니터링하고 오류를 분석하는 방법을 익히면 더욱 안정적인 CAN 네트워크를 운영할 수 있습니다.