CAN总线系统测试技术简介

图2 CAN总线测试系统

在系统中被测单元与模拟被测单元应用背景的仿真器相连，通过仿真器可以模拟出被测单元在真实应用中的运行环境。而被测系统的CAN线则通过CAN硬件接口连接到测试软件CANoe上，CANoe还可通过IO接口电缆IOcab获取被测单元的IO信号。

被测单元的供电则由供电系统提供给仿真器，再由仿真器提供给被测系统，与真实系统的供电模式相同。CANoe软件可以通过其接口来控制供电系统，从而可以方便的改变被测单元的供电电压，实现CAN总线测试环境。

测试过程中，使用Vector公司提供的干扰仪CANstress，以制造出测试所需的干扰信号以及总线故障等测试环境。而系统中所连接的网络示波器CANscope可以在物理层测试中捕捉CAN总线的物理信号。

在测试过程中，Vector提供的测试软件CANoe可以观测总线通讯的报文以及信号，并检测总线的错误帧、总线负载率等信息。另外，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CANstresss、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。

3 CAN网络测试案例

根据上述的CAN网络测试系统，进行了物理层的采样点测试。测试结果如图3所示。

图3 (a)所示为被测单元正常通讯情况下，使用CANscope捕捉到数据场第一个隐性位。使用CANstress将该位75%后干扰为显性电平，使用 CANscope捕捉总线报文，没有出现错误帧，如图3(b)所示。同样条件下，将该位68.75%后的电平干扰为显性位，使用CANscope捕捉总线报文，出现了错误帧，如图3(c)所示。由此可以得出结论，被测单元的采样率为75%。

(a)无干扰情况下的位电平

(b)干扰电平在75%后-无错误帧

(c)干扰电平在68.75%后-有错误帧

图3 采样点测试

图4所示为应用层测试中，CAN-H线与电源短路测试的测试结果。图4(a)所示为使用CANstress将CAN-H线设置为与电源短路。图4(b)所示为CANoe在该测试过程中总线的通讯情况，在被测条件下总线没有出现错误帧。使用CANscope观测，由于CAN-H与电源短路，CAN-H电平表现为恒高，而差分电平信号仍足够保证CAN总线的正常通讯，因此没有出现错误帧。

(a)CANstress设置CAN-H与电源断路

(b)CANoe检测网络无错误帧

(c)CANscope观测总线电平情况

图4 CAN-H与电源断路情况下的系统通讯测试

4 总结

随着CAN总线在国内应用的日益广泛，CAN总线测试技术将越发重要。CAN总线测试规范是CAN总线测试的核心，需要根据相关的CAN协议规范以及CAN总线设计需求进行制定。另外，在缺乏统一测试规范以及参考资料的条件下，还需要在CAN总线开发过程中积累经验，逐步制定并完善CAN总线的测试规范。国外先进的CAN总线设计及测试工具也可以促进CAN总线测试能力迅速形成。

参考文献

[1] 鲍官军, 等. CAN总线技术、系统实现及发展趋势. 浙江工业大学学报. 2003(1)

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

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