一种车用CAN总线测试平台的研发与应用

　　数学建模法是建立系统的数学模型,用演绎推理求解,该模型用数学形式表示系统的特性和行为,并利用计算机协助运算,来分析网络的性能。根据网络的不同结构,作一些合理的近似和假设,建立一些粗略的关系表达式,来表示各个参量之间的关
系。

　　网络一致性测试就是测试一个应用装置是否兼容一个给定的规范或协议。在网络协议制定完成之后,各开发单位就会根据协议各自对组件进行独立的开发,当不同组件构成网络时,不同开发单位的组件可能不能正常地通信。一致性测试就是测试不同厂商生产上的组件是否能正常地通信,通过经验选择进行有限数量的独立实验来完成。一致性测试工具顺序化、结构化地对一致性测试协议中描述的内容进行测试,测试内容可以按实时性的要求级别进行分类。在汽车的应用上,有些测试已经成为国际标准,例如ISO 16845 描述了CAN 的一致性测试。

　　直接测试分析,是在真实CAN 总线上借助测试设备进行系统性能评估。评价总线系统核心性能的主要指标有:总线的传输速率;总线吞吐量;总线利用率;消息的传输延时时间;节点ECU 的通讯负载;总线的EMC 特性。

　　CAN 分析工具多种多样, 从最低端的RS232CAN 分析仪到Vector 公司的一系列CAN 测试及仿真设备,都可以对CAN 网络进行测试。它们的主要特点是分析总线上运行的数据。

　　以上三种评价方法都具有不同的特点,各自又有一定的局限性。模型仿真与具体实施存在较大的差距,这种差距有可能使仿真结果无法具体物理实现。利用具有严格时间规则的计算机软件仿真节点来代替总线上存在的无序消息的真实节点进行的部分仿真,其局限性是显然的。目前已有的网络测试产品仅限于对总线上运行的数据进行分析,与具体系统的关联性不大。

CAN 总线实时仿真测试平台的研发与应用

　　目前已有的测试工具不能方便地对一个分布式实时控制网络的CAN 通讯进行全方位的评价。为此,我们提出了网络在环的设计思想,开发了CAN总线实时仿真测试系统。整个系统在自己研发平台的基础上,运用国外已有的先进总线测试工具的产品,可对CAN 总线通讯网络性能、单个ECU 通讯功能进行分析、测试及评价。
CAN总线实时仿真测试平台的研发

　　CAN 总线测试平台拓扑结构如图1 所示,它由实时仿真节点、待测节点和运行在PC 上的相关软件组成。其中实时仿真节点由微处理器与PhilipsSJA100 CAN 控制器构成的真实结点,通过RS485 接收运行在PC 机上配置与监控软件发送的配置信息,仿真某一特定ECU 的通讯功能,定时向总线上发送特定的信息,从总线上接收信息,并上传其运行状态;待测节点为真实网络系统中的ECU 节点;在PC 机上运行一些相关的测试软件, 如: CANoe 、CANScope 以及仿真结点配置软件与监控软件。该测试平台可测试系统的各项指标,如总线负载、发送延迟、错误统计、MCU 的通讯负载分析及各种干扰对总线的影响等。