汽車CAN/LIN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)試

汽車CAN/LIN總線系統(tǒng)測(cè)試的關(guān)鍵是測(cè)試流程、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試工具，掌握專業(yè)的總線分析和測(cè)試工具的使用技術(shù)，開(kāi)發(fā)測(cè)試軟件并將它們應(yīng)用到測(cè)試過(guò)程是對(duì)中國(guó)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(jì)、仿真、分析和測(cè)試工具。

　　恒潤(rùn)提供CAN/LIN總線測(cè)試方案和在這些工具平臺(tái)之上的測(cè)試軟件開(kāi)發(fā)咨詢服務(wù)，幫助客戶進(jìn)行CAN/LIN總線方面的測(cè)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(cè)試的工具CANoe;記錄、評(píng)價(jià)CAN總線信號(hào)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(cè)試流程

　　概括的講，汽車總線的測(cè)試流程主要包括四個(gè)階段：

　　1. 制訂測(cè)試計(jì)劃。制訂測(cè)試計(jì)劃是測(cè)試開(kāi)始前必須的工作，包括了測(cè)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(cè)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(cè)試策略；測(cè)試的完整性需求；具體規(guī)則（如何時(shí)停止測(cè)試）；資源需求；職責(zé)（如測(cè)試用例設(shè)計(jì)，執(zhí)行，檢查）；測(cè)試用例庫(kù)；測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)；工具（CANoe, CANscope, CANstress, CANlog）；測(cè)試軟/硬件配置；系統(tǒng)集成計(jì)劃。

　　2. 測(cè)試用例。測(cè)試用例的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，既需要直覺(jué)又需要專門(mén)技術(shù)。

　　3. 測(cè)試向量。包括測(cè)試向量和分解每一個(gè)測(cè)試用例。

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

　　測(cè)試工具主要包括軟件測(cè)試環(huán)境和和輔助的硬件測(cè)試工具兩部分。

　　軟件測(cè)試環(huán)境

　　在汽車總線網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)和測(cè)試過(guò)程中，主要應(yīng)用的軟件測(cè)試環(huán)境是CANoe. CANoe （CAN Open Environment）是德國(guó)VECTOR公司開(kāi)發(fā)的功能強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)工具。它能支持總線開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程-

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

圖1:利用CANoe進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和測(cè)試流程。

　　1. 通訊設(shè)計(jì)/模型生成。新工程的第一個(gè)任務(wù)就是在數(shù)據(jù)庫(kù)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(cè)試和整個(gè)系統(tǒng)的集成。

　　3. 剩余總線仿真/功能測(cè)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(cè)試環(huán)境。使他們既可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)試，又可以高效地進(jìn)行電控單元、模塊和集成測(cè)試。此外用戶還可以在osCAN庫(kù)（osCAN Library）的幫助下直接運(yùn)行CAN控制器代碼。

　　4. 測(cè)試。CANoe通過(guò)特殊功能“測(cè)試特性設(shè)置”支持ECU和網(wǎng)絡(luò)測(cè)試。有了這些功能，就可以創(chuàng)建各種測(cè)試。例如驗(yàn)證單個(gè)開(kāi)發(fā)步驟的測(cè)試，檢查原型，執(zhí)行蛻變測(cè)試和兼容性測(cè)試。此外，包含在測(cè)試服務(wù)庫(kù)中的檢查和仿真功能可以簡(jiǎn)化測(cè)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(tái)（診斷特性設(shè)置的一部分）通過(guò)基于CANdelaStudio的診斷描述文件提供了對(duì)所有診斷服務(wù)的交互訪問(wèn)。診斷請(qǐng)求可以被選擇、參數(shù)化，并顯示出來(lái)。故障存儲(chǔ)器控制臺(tái)提供了對(duì)某個(gè)ECU故障存儲(chǔ)器簡(jiǎn)便、快捷的訪問(wèn)。因此，所有參數(shù)都以符號(hào)進(jìn)行顯示。

圖2:測(cè)試系統(tǒng)示意圖

　　6. 分布式開(kāi)發(fā)/集成。對(duì)于涉及多個(gè)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(kāi)發(fā)。

　　硬件測(cè)試工具

　　在CAN/LIN總線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試過(guò)程中，借助其它的測(cè)試工具，會(huì)進(jìn)一步加快測(cè)試過(guò)程。這些硬件測(cè)試工具包括（如圖2所示）：

　　1. 記錄和評(píng)估CAN總線電平的測(cè)量設(shè)備CANscope CANscope提供了強(qiáng)健的記錄模塊和易于使用的評(píng)估軟件。記錄模塊通過(guò)RS-232和USB連接到PC.可以分析各種因素對(duì)總線特性的影響：電纜類型和長(zhǎng)度、總線驅(qū)動(dòng)器和終端、不同故障形式、EMC等。對(duì)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(gè)特定的CAN報(bào)文或出現(xiàn)錯(cuò)誤幀，總線電平超過(guò)正常水平或低于正常水平就會(huì)觸發(fā)記錄進(jìn)程，觸發(fā)環(huán)境被完整記錄下來(lái)，比較電壓曲線。