CAN總線(xiàn)系統測試技術(shù)簡(jiǎn)介

圖2 CAN總線(xiàn)測試系統

在系統中被測單元與模擬被測單元應用背景的仿真器相連，通過(guò)仿真器可以模擬出被測單元在真實(shí)應用中的運行環(huán)境。而被測系統的CAN線(xiàn)則通過(guò)CAN硬件接口連接到測試軟件CANoe上，CANoe還可通過(guò)IO接口電纜IOcab獲取被測單元的IO信號。

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

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

在測試過(guò)程中，Vector提供的測試軟件CANoe可以觀(guān)測總線(xiàn)通訊的報文以及信號，并檢測總線(xiàn)的錯誤幀、總線(xiàn)負載率等信息。另外，CANoe還提供了測試軟件包，能夠使用擴展的編程功能編寫(xiě)測試流程,控制CANstresss、CANscope等工具，并支持XML編寫(xiě)的測試腳本，實(shí)現自動(dòng)化測試流程，將測試結果自動(dòng)生成XML和HTML測試報告。

3 CAN網(wǎng)絡(luò )測試案例

根據上述的CAN網(wǎng)絡(luò )測試系統，進(jìn)行了物理層的采樣點(diǎn)測試。測試結果如圖3所示。

圖3 (a)所示為被測單元正常通訊情況下，使用CANscope捕捉到數據場(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(xiàn)報文，沒(méi)有出現錯誤幀，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(xiàn)報文，出現了錯誤幀，如圖3(c)所示。由此可以得出結論，被測單元的采樣率為75%。

(a)無(wú)干擾情況下的位電平

(b)干擾電平在75%后-無(wú)錯誤幀

(c)干擾電平在68.75%后-有錯誤幀

圖3 采樣點(diǎn)測試

圖4所示為應用層測試中，CAN-H線(xiàn)與電源短路測試的測試結果。圖4(a)所示為使用CANstress將CAN-H線(xiàn)設置為與電源短路。圖4(b)所示為CANoe在該測試過(guò)程中總線(xiàn)的通訊情況，在被測條件下總線(xiàn)沒(méi)有出現錯誤幀。使用CANscope觀(guān)測，由于CAN-H與電源短路，CAN-H電平表現為恒高，而差分電平信號仍足夠保證CAN總線(xiàn)的正常通訊，因此沒(méi)有出現錯誤幀。

(a)CANstress設置CAN-H與電源斷路

(b)CANoe檢測網(wǎng)絡(luò )無(wú)錯誤幀

(c)CANscope觀(guān)測總線(xiàn)電平情況

圖4 CAN-H與電源斷路情況下的系統通訊測試

4 總結

隨著(zhù)CAN總線(xiàn)在國內應用的日益廣泛，CAN總線(xiàn)測試技術(shù)將越發(fā)重要。CAN總線(xiàn)測試規范是CAN總線(xiàn)測試的核心，需要根據相關(guān)的CAN協(xié)議規范以及CAN總線(xiàn)設計需求進(jìn)行制定。另外，在缺乏統一測試規范以及參考資料的條件下，還需要在CAN總線(xiàn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中積累經(jīng)驗，逐步制定并完善CAN總線(xiàn)的測試規范。國外先進(jìn)的CAN總線(xiàn)設計及測試工具也可以促進(jìn)CAN總線(xiàn)測試能力迅速形成。

參考文獻

[1] 鮑官軍, 等. CAN總線(xiàn)技術(shù)、系統實(shí)現及發(fā)展趨勢. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2003(1)

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

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