CAN總線系統(tǒng)測試技術(shù)

圖2 CAN總線測試系統(tǒng)

在系統(tǒng)中被測單元與模擬被測單元應(yīng)用背景的仿真器相連，通過仿真器可以模擬出被測單元在真實應(yīng)用中的運行環(huán)境。而被測系統(tǒng)的CAN線則通過CAN硬件接口連接到測試軟件CANoe上，CANoe還可通過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(tǒng)提供給仿真器，再由仿真器提供給被測系統(tǒng)，與真實系統(tǒng)的供電模式相同。CANoe軟件可以通過其接口來控制供電系統(tǒng)，從而可以方便的改變被測單元的供電電壓，實現(xiàn)CAN總線測試環(huán)境。

測試過程中，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故障等測試環(huán)境。而系統(tǒng)中所連接的網(wǎng)絡(luò)示波器CANscope可以在物理層測試中捕捉CAN總線的物理信號。

在測試過程中，Vector提供的測試軟件CANoe可以觀測總線通訊的報文以及信號，并檢測總線的錯誤幀、總線負載率等信息。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測試流程,控制CANstresss、CANscope等工具，并支持 XML編寫的測試腳本，實現(xiàn)自動化測試流程，將測試結(jié)果自動生成XML和HTML測試報告。

3 CAN網(wǎng)絡(luò)測試案例

根據(jù)上述的CAN網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)，進行了物理層的采樣點測試。測試結(jié)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(shù)據(jù)場第一個隱性位。使用CANstress將該位75%后干擾為顯性電平，使用 CANscope捕捉總線報文，沒有出現(xiàn)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捕捉總線報文，出現(xiàn)了錯誤幀，如圖3(c)所示。由此可以得出結(jié)論，被測單元的采樣率為75%。

(a)無干擾情況下的位電平

(b)干擾電平在75％后－無錯誤幀

(c)干擾電平在68.75%后－有錯誤幀

圖3 采樣點測試

圖4所示為應(yīng)用層測試中，CAN-H線與電源短路測試的測試結(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在該測試過程中總線的通訊情況，在被測條件下總線沒有出現(xiàn)錯誤幀。使用CANscope觀測，由于CAN-H與電源短路，CAN-H電平表現(xiàn)為恒高，而差分電平信號仍足夠保證CAN總線的正常通訊，因此沒有出現(xiàn)錯誤幀。

(a)CANstress設(shè)置CAN-H與電源斷路

(b)CANoe檢測網(wǎng)絡(luò)無錯誤幀

(c)CANscope觀測總線電平情況

圖4 CAN-H與電源斷路情況下的系統(tǒng)通訊測試

4 總結(jié)

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