汽车总线测试方案

数据链路层测试则包括了位定时测试、采样点测试、SJW 测试等内容，该测试内 容主要用以保证各个节点的通讯参数能够保持一致性，在组成网络时能够正常有效 的工作。
使用 Vector 公司提供的 CAN 总线干扰仪 CANstressDR 和网络示波器 CANscope 可以很好地实现对物理层和数据链路层的测试。
¾ 分布式开发/集成
相互独立且并行的网络节点开发可以由多个供应商（并行工程）来共同完成。 系统可以通过使用不同硬件和软件接口的方法来进行扩展。Vector 提供丰富的 对于系统或单个 ECU 的分析评估功能。
可选项及协议
下面列出的可选项以及协议对 CANoe 来说都是有效的，并且可以按照需要联合 使用。包含的选项和协议有：LIN、MOST、FlexRay、CANopen、J1939、NMEA2000、
总线网络的 CAN 总线测试平台的组成结构分别如图 1 和图 2 所示。
CAN 总线测试解决方案
2.1 单元测试 单元测试中只有一个被测设备(UUT)。 单节点的物理层测试主要目的是验证节点在电路设计、物理电平特性等方面的
性能，这是保证节点能够正确连接入总线的基础。测试项目主要包括节点的电阻电 容特性、节点差分电阻、总线终端电阻、CAN 线上的物理电平特性等方面。
CAN 总线测试解决方案
ISO11783 和 osCAN 库。
CANdb++
该产品包括 CANdb++ Editor，一个界面友好的数据库管理程序，可以创建和修 改数据库。
可编程能力
用户可编程就意味着用户可以按自己的要求对 CANoe 的功能进行扩展。在数据 流程图的任意节点里都可以插入模块模型，并且可以编写用户自己的程序来实现功 能。CAPL 就是用来实现可编程能力的编程语言，它是面向应用的类 C 语言。并且包 含了交互式的开发环境，在这个环境下，用户能容易的创建、修改、编译 CAPL 的程 序。
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单节点应用层测试则包括了上层应用协议的测试、网络管理功能的测试、故障 诊断测试和功能测试等方面的内容。主要包括：数据库使用正确性测试、通讯周期 准确性测试、节点休眠唤醒功能测试、网络管理功能测试、网关测试、错误帧频率 测试、电压影响测试、总线物理故障测试、节点故障自恢复能力测试、通讯失败的 故障诊断功能测试等。
CAN 总线测试解决方案
1 概述
CAN 总线测试解决方案
由于 CAN 总线具有可靠性高、实时性好、成本合理等优点，已在汽车、船舶、 航天、医疗、工业测控与工业自动化等领域得到广泛的应用，成为了应用最广泛的 现场总线之一。在 CAN 总线开发流程中，需要对所开发的 CAN 总线节点和总线系统 进行验证与确认，既要检查所开发的 CAN 总线节点设备是否符合设计规范，即“是 否正确的做了产品”，又要检查集成后的 CAN 总线系统是否满足初始需求，即“是否 设计了正确的产品”。
功能
CANoe 提供针对产品周期中所有阶段的专业功能。包括模型创建、仿真、功能测 试、诊断和分析。
应用领域
CANoe 是产品周期所有步骤中的首要工具。
¾ 通信设计/模型创建
新的工程项目的首要任务是在数据库中定义信息库并在 CANoe 中创建模型。
¾ 通信确认
在整个系统的功能分布，功能测试以及系统集成时支持系统响应。
不论是单节点测试还是系统集成测试，测试的内容按照通信层次可分为: 物理层测试
验证 CAN 节点及 CAN 总线网络在电路设计、物理电平特性等方面的性能，保 证节点能够正确连接入总线。 数据链路层测试
测试单个节点的数据链路层参数，确保 CAN 网络集成后总线通信性能的一致 性。 应用层测试 包括应用层协议的测试、网络管理功能测试和故障诊断测试等方面的内容。通 过此测试检测每个 CAN 节点是否按照系统的 CAN 总线通信规范实现了应用层协议， 是否实现了相应的诊断功能，以及 CAN 网络集成后的网络管理功能是否达到了要求。
CANstressDR
CAN总线干扰仪
Vector
CANisterHL
手持式CAN快速原型节点
Vector
CANister Configurator CANister配置软件
Vector
CANcaseXL log
CAN总线数据记录仪
Vector
4 设备功能描述
4.1 CANoe
现代系统中，随着网络的增加，其开发工作越来越依赖于合适的开发工具。而 CANoe 就是一个强大的工具，它支持网络系统从系统级设计到实现的整个开发流程。
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集成测试包含了更多的物理层和数据链路层测试项目，仍然使用 CANscope 和 CANstressDR 进行。
在系统集成后，需要观测系统长期工作的稳定性。这时候可以使用 Vector 提供 的 CAN 总线记录仪 CANcaseXL log。通过 PC 机配置软件设置好 CANcaseXL log 的工 作方式后，CANcaseXL log 可以在无人值守的条件下自动记录 CAN 总线上发生的报 文。测量过程记录的总线数据可以方便地在 CANoe 中进行回放，为工程人员进行事 后离线分析提供了便捷的途径。
在实验室环境下，通过 CAN 卡与被测单元建立 CAN 通信连接，通过 I/O 接口电 缆 IOcab 获取被测单元的 I/O 信号（如图 1-I 所示）。这样，就可以在 PC 机上使用 CANoe 软件建立网络中其它节点的仿真模型，以半物理仿真的形式测试被测单元的 功能和通讯性能。
CAN 总线系统级设计和分析软件 CANoe 为单元测试提供的多种具有不同功能的 分析评估窗口，如文本数字形式的总线报文跟踪 Trace 窗口、信号观测 Data 窗口， 图形化信号时域行为动态显示 Graphics 窗口等。这些强大的分析评估窗口为 CAN 节点单元测试提供了便利。
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¾ 残余总线（Remaining Bus）仿真/功能测试
残余总线仿真给供应商提供一个理想的测试环境，可针对整个系统或有效的 ECU （电控单元）和模块，进行集成测试。另外，用户可以在 osCAN Library 的帮助下 直接运行控制器代码。
¾ 测试
CANoe 支持通过“Test Feature Set”专用功能对 ECU 和网络进行测试。利用这 些工具可以通过测试验证每个开发步骤，检查原型，或者进行回归和一致性测试。 另外， Test Service Library 中的检查和激励功能可以方便的测试和实现用户自 己的测试环节。
在测试设置（Test Setup）窗口中可以看见已创建的系统。所有改变测试设置 参数的操作都可以在该窗口中进行。在一个 CANoe 配置中可以调用多个测试设置。 一个测试设置包含测试模块（Test Modules），发生器（Generator）和回放（Replay） 模块。
¾ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ断
CANoe 可以分析 KWP2000 通讯。诊断控制台（Diagnostics Console）—— “Diagnostic Feature Set”的一部分——可以在 CANdela-Studio 的诊断描述文件 的基础上提供对诊断服务的交互式访问功能。诊断需求可以选择，参数化，并在它 们相关的响应中显示。Fault Memory Console 提供了快速而简便的访问 ECU 故障存 储区域的功能。所有的参数都可以以符号方式显示。
网络节点模型和面板
网络节点模型以 CAPL 程序模块形式添加到仿真结构中去。通过使用 CAPL 生成 器可以自动的或者手动的从数据库创建网络节点。
面板编辑器以及面板生成器支持用户针对网络节点模型创建图形化的用户控制 和显示面板。
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开发平台
通过 CANoe 和 osCAN Library，用户可以通过使用真实的 ECU 代码，在开发的早 期阶段完成系统集成。这就使得针对不同 ECU 的软件可以在脱离对应硬件平台的情 况下达到成熟的开发水平。
3 测试设备列表
名称
说明
生产商
CANoe
CAN总线开发和测试分析软件
Vector
CANcardXL
CAN接口卡
Vector
CANcab 251/1054
高速/低速CAN收发器
Vector
IOcab 8444opto
CANcardXL I/O接口线缆
Vector
CANscopeH/L
CAN总线（高速/低速）波形示波器 Vector
2 CAN 总线测试平台
CAN 总线测试解决方案
USB
I - 使用 CANoe 模拟其他网络节点
II - 使用 CANister 模拟 CAN 节点
图 1 CAN 总线测试系统：单元测试
图 2 CAN 总线测试系统：网络集成测试(二)
网络测试必须先进行单元测试，然后才是系统集成测试。针对单个节点和整个
硬件接口
CANoe 可以支持 Vector 提供的所有总线接口。外围的 ECU 信号通常可以通过系 统测试接入到系统中来。这些信号常常作为环境变量读入或者输出到端口来完成某 个仿真。。 4.2 CANcardXL
移动和固定 CAN 和 LIN 网络的开发、仿真、测试及维护需要高性能、容易使用、 适应性强的硬件接口，具有紧凑型 PC 卡特点的 CANcardXL 就是用于笔记本电脑的理 想选择。
在单个节点测试通过后，需要将所有节点连入网络，进行 CAN 总线系统集成测 试，测试集成后的网络性能。
在集成测试过程中，仍然利用 Vector 提供的测试软件 CANoe 观测总线通信的报 文以及信号，检测总线的错误帧、总线负载率等信息。CANoe 还提供了测试软件包， 能够使用扩展的编程功能编写测试流程,控制 CANstressDR、CANscope 等工具，并支 持 XML 编写的测试脚本，实现自动化测试流程，将测试结果自动生成 XML 和 HTML 测试报告。