CAN總線系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)簡(jiǎn)介

圖2 CAN總線測(cè)試系統(tǒng)

在系統(tǒng)中被測(cè)單元與模擬被測(cè)單元應(yīng)用背景的仿真器相連，通過(guò)仿真器可以模擬出被測(cè)單元在真實(shí)應(yīng)用中的運(yùn)行環(huán)境。而被測(cè)系統(tǒng)的CAN線則通過(guò)CAN硬件接口連接到測(cè)試軟件CANoe上，CANoe還可通過(guò)IO接口電纜IOcab獲取被測(cè)單元的IO信號(hào)。

被測(cè)單元的供電則由供電系統(tǒng)提供給仿真器，再由仿真器提供給被測(cè)系統(tǒng)，與真實(shí)系統(tǒng)的供電模式相同。CANoe軟件可以通過(guò)其接口來(lái)控制供電系統(tǒng)，從而可以方便的改變被測(cè)單元的供電電壓，實(shí)現(xiàn)CAN總線測(cè)試環(huán)境。

測(cè)試過(guò)程中，使用Vector公司提供的干擾儀CANstress，以制造出測(cè)試所需的干擾信號(hào)以及總線故障等測(cè)試環(huán)境。而系統(tǒng)中所連接的網(wǎng)絡(luò)示波器CANscope可以在物理層測(cè)試中捕捉CAN總線的物理信號(hào)。

在測(cè)試過(guò)程中，Vector提供的測(cè)試軟件CANoe可以觀測(cè)總線通訊的報(bào)文以及信號(hào)，并檢測(cè)總線的錯(cuò)誤幀、總線負(fù)載率等信息。另外，CANoe還提供了測(cè)試軟件包，能夠使用擴(kuò)展的編程功能編寫測(cè)試流程,控制CANstresss、CANscope等工具，并支持XML編寫的測(cè)試腳本，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試流程，將測(cè)試結(jié)果自動(dòng)生成XML和HTML測(cè)試報(bào)告。

3 CAN網(wǎng)絡(luò)測(cè)試案例

根據(jù)上述的CAN網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)，進(jìn)行了物理層的采樣點(diǎn)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如圖3所示。

圖3 (a)所示為被測(cè)單元正常通訊情況下，使用CANscope捕捉到數(shù)據(jù)場(chǎng)第一個(gè)隱性位。使用CANstress將該位75%后干擾為顯性電平，使用 CANscope捕捉總線報(bào)文，沒有出現(xiàn)錯(cuò)誤幀，如圖3(b)所示。同樣條件下，將該位68.75%后的電平干擾為顯性位，使用CANscope捕捉總線報(bào)文，出現(xiàn)了錯(cuò)誤幀，如圖3(c)所示。由此可以得出結(jié)論，被測(cè)單元的采樣率為75%。

(a)無(wú)干擾情況下的位電平

(b)干擾電平在75%后-無(wú)錯(cuò)誤幀

(c)干擾電平在68.75%后-有錯(cuò)誤幀

圖3 采樣點(diǎn)測(cè)試

圖4所示為應(yīng)用層測(cè)試中，CAN-H線與電源短路測(cè)試的測(cè)試結(jié)果。圖4(a)所示為使用CANstress將CAN-H線設(shè)置為與電源短路。圖4(b)所示為CANoe在該測(cè)試過(guò)程中總線的通訊情況，在被測(cè)條件下總線沒有出現(xiàn)錯(cuò)誤幀。使用CANscope觀測(cè)，由于CAN-H與電源短路，CAN-H電平表現(xiàn)為恒高，而差分電平信號(hào)仍足夠保證CAN總線的正常通訊，因此沒有出現(xiàn)錯(cuò)誤幀。

(a)CANstress設(shè)置CAN-H與電源斷路

(b)CANoe檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)無(wú)錯(cuò)誤幀

(c)CANscope觀測(cè)總線電平情況

圖4 CAN-H與電源斷路情況下的系統(tǒng)通訊測(cè)試

4 總結(jié)

隨著CAN總線在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的日益廣泛，CAN總線測(cè)試技術(shù)將越發(fā)重要。CAN總線測(cè)試規(guī)范是CAN總線測(cè)試的核心，需要根據(jù)相關(guān)的CAN協(xié)議規(guī)范以及CAN總線設(shè)計(jì)需求進(jìn)行制定。另外，在缺乏統(tǒng)一測(cè)試規(guī)范以及參考資料的條件下，還需要在CAN總線開發(fā)過(guò)程中積累經(jīng)驗(yàn)，逐步制定并完善CAN總線的測(cè)試規(guī)范。國(guó)外先進(jìn)的CAN總線設(shè)計(jì)及測(cè)試工具也可以促進(jìn)CAN總線測(cè)試能力迅速形成。

參考文獻(xiàn)

[1] 鮑官軍, 等. CAN總線技術(shù)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及發(fā)展趨勢(shì). 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(1)

[2] Bosch. CAN Specification V2.0. 1991

[3] Siegfried Beeh. Testing with CANoe. Vector Congress. 2004