汽車CAN/LIN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測試

汽車CAN/LIN總線系統(tǒng)測試的關(guān)鍵是測試流程、測試標(biāo)準(zhǔn)和測試工具，掌握專業(yè)的總線分析和測試工具的使用技術(shù)，開發(fā)測試軟件并將它們應(yīng)用到測試過程是對中國汽車廠家和汽車工程師的重大挑戰(zhàn)，本文介紹CAN/LIN總線設(shè)計、仿真、分析和測試工具。

　　恒潤提供CAN/LIN總線測試方案和在這些工具平臺之上的測試軟件開發(fā)咨詢服務(wù)，幫助客戶進(jìn)行CAN/LIN總線方面的測試。這些工具包括用于CAN/LIN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和電控單元仿真和測試的工具CANoe;記錄、評價CAN總線信號電平的工具CANscope;CAN總線干擾生成工具CANSTress;CAN總線數(shù)據(jù)記錄器CANlog.

　　汽車總線測試流程

　　概括的講，汽車總線的測試流程主要包括四個階段：

　　1. 制訂測試計劃。制訂測試計劃是測試開始前必須的工作，包括了測試需要達(dá)到的目標(biāo)，使用的資源、遵從的標(biāo)準(zhǔn)以及工具等方方面面，是測試順利實(shí)施的指導(dǎo)性文件。主要內(nèi)容有：目標(biāo)；總體測試策略；測試的完整性需求；具體規(guī)則（如何時停止測試）；資源需求；職責(zé)（如測試用例設(shè)計，執(zhí)行，檢查）；測試用例庫；測試標(biāo)準(zhǔn)；工具（CANoe, CANscope, CANstress, CANlog）；測試軟/硬件配置；系統(tǒng)集成計劃。

　　2. 測試用例。測試用例的設(shè)計是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，既需要直覺又需要專門技術(shù)。

　　3. 測試向量。包括測試向量和分解每一個測試用例。

　　4. 測試過程。經(jīng)過授權(quán)的專業(yè)人員系統(tǒng)地執(zhí)行測試。測試步驟如下：1）。單元測試（White Box, Glass Box, check code correctness;2）。集成測試（Bottom Up, Top Down, Big Bang, Sandwich;3）。功能測試（Black Box, per specification,component.

　　測試工具主要包括軟件測試環(huán)境和和輔助的硬件測試工具兩部分。

　　軟件測試環(huán)境

　　在汽車總線網(wǎng)絡(luò)開發(fā)和測試過程中，主要應(yīng)用的軟件測試環(huán)境是CANoe. CANoe （CAN Open Environment）是德國VECTOR公司開發(fā)的功能強(qiáng)大的開發(fā)工具。它能支持總線開發(fā)的整個過程-

　　從最初的設(shè)計、仿真到最終的分析測試和產(chǎn)品的售后服務(wù)。CANoe 實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、仿真和測試的無縫集成，其開發(fā)、測試流程如圖1所示。

圖1:利用CANoe進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和測試流程。

　　1. 通訊設(shè)計/模型生成。新工程的第一個任務(wù)就是在數(shù)據(jù)庫中定義通訊矩陣，然后是在CANoe中生成模型。

　　2. 通訊確認(rèn)。支持的通訊確認(rèn)包括系統(tǒng)的功能分配、功能測試和整個系統(tǒng)的集成。

　　3. 剩余總線仿真/功能測試。剩余總線仿真向總線系統(tǒng)產(chǎn)品供應(yīng)商提供了理想的測試環(huán)境。使他們既可以進(jìn)行整個系統(tǒng)的測試，又可以高效地進(jìn)行電控單元、模塊和集成測試。此外用戶還可以在osCAN庫（osCAN Library）的幫助下直接運(yùn)行CAN控制器代碼。

　　4. 測試。CANoe通過特殊功能“測試特性設(shè)置”支持ECU和網(wǎng)絡(luò)測試。有了這些功能，就可以創(chuàng)建各種測試。例如驗(yàn)證單個開發(fā)步驟的測試，檢查原型，執(zhí)行蛻變測試和兼容性測試。此外，包含在測試服務(wù)庫中的檢查和仿真功能可以簡化測試環(huán)境的設(shè)置和執(zhí)行。

　　5. 診斷。CANoe可以分析KWP2000診斷通訊。診斷控制臺（診斷特性設(shè)置的一部分）通過基于CANdelaStudio的診斷描述文件提供了對所有診斷服務(wù)的交互訪問。診斷請求可以被選擇、參數(shù)化，并顯示出來。故障存儲器控制臺提供了對某個ECU故障存儲器簡便、快捷的訪問。因此，所有參數(shù)都以符號進(jìn)行顯示。

圖2:測試系統(tǒng)示意圖

　　6. 分布式開發(fā)/集成。對于涉及多個供應(yīng)商的工程，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的獨(dú)立并行開發(fā)。

　　硬件測試工具

　　在CAN/LIN總線網(wǎng)絡(luò)測試過程中，借助其它的測試工具，會進(jìn)一步加快測試過程。這些硬件測試工具包括（如圖2所示）：

　　1. 記錄和評估CAN總線電平的測量設(shè)備CANscope CANscope提供了強(qiáng)健的記錄模塊和易于使用的評估軟件。記錄模塊通過RS-232和USB連接到PC.可以分析各種因素對總線特性的影響：電纜類型和長度、總線驅(qū)動器和終端、不同故障形式、EMC等。對于目標(biāo)調(diào)試，可以設(shè)定各種觸發(fā)條件。例如當(dāng)出現(xiàn)某個特定的CAN報文或出現(xiàn)錯誤幀，總線電平超過正常水平或低于正常水平就會觸發(fā)記錄進(jìn)程，觸發(fā)環(huán)境被完整記錄下來，比較電壓曲線。