如何进行can总线高效测试？-金年会金字招牌信誉至上

can总线自bosch公司发明以来，在汽车通信网络中的应用得到了广泛认可。随着汽车电子技术的发展，车上的电子模块越来越多，汽车内部的can总线节点也随之增多。一般汽车内部can节点少则10个，多则30-40个，在对这些can节点进行测试的时候，工作内容复杂，且对测试人员技术要求较高。如何在保证产品质量的同时，快速推出产品，是oem亟待解决的难题。因此，自动化测试技术作为汽车产品质量验证的重要手段变得至关重要。

针对上述问题，怿星科技自研的neptune can总线自动化测试系统提供了有效的金年会金字招牌信誉至上的解决方案，下面跟着小编详细了解一下。

首先，简单介绍一下can总线测试内容。通常情况下can总线测试分为物理层测试、数据链路层测试、应用层测试、容错性测试几个部分。

01 物理层测试

主要有以下内容，其中位时间、信号跳变斜率、电阻测试关注较多，也比较容易出问题。在后文详细介绍位时间和信号跳变斜率测试。

测试点	测试目的	测试条件
显隐性电平	can总线对逻辑信号的识别依赖于信号电平，若canh和canl线上电平过高或过低，都会影响总线状态的判断，则需要验证在显性、隐性状态时，canh 和 canl 线上电平是否满足设计要求	示波器
信号跳变斜率	验证dut的 can电平信号上升/下降斜率是否满足设计要求	示波器
高低压通信范围	验证dut的高压和低压通信工作范围是否满足设计要求	_
位时间	总线波特率与位时间成反比，位时间由波特率确定，要求误差±0.5%，测试验证dut的位时间是否满足设计要求	示波器
终端电阻	iso11898-2要求在高速can总线两端接终端电阻（一般为120ω）以消除反射，对低速can没有端接要求。因此，需要验证dut终端电阻和非终端电阻配置是否符合设计要求	万用表
地偏移	验证dut在地电压发生偏移时，通信是否正常	地漂电源

▷ 位时间测试

在介绍位时间测试之前，先简单回顾一下can数据帧格式，如下图所示：

如何进行can总线高效测试？(图1)

测试目的：

主要验证dut发送报文的位时间精度以及dut对接收到的报文的位时间精度容错能力。

测试方法：

通常选取dut发送的其中1个can标准数据帧，使用示波器抓取整帧报文波形，计算从测试起始位到测试结束位的间隔时间，然后求平均值。测试起始位和结束位可以是帧起始位、仲裁段位、控制段位、数据段位、crc段位、ack段、帧结束位等。

测试结果：

下面是使用示波器自动抓取的测试截图（从sof起始位到id段的结束位，测量方式为差分信号输入）：

如何进行can总线高效测试？(图2)

▷ 跳变斜率测试

测试目的：

主要验证dut的can总线信号上升斜率和下降斜率是否满足要求。

测试方法：

通常选取dut发送的其中1个can标准数据帧，使用示波器抓取整帧报文波形（包括canh、canl以及canh和canl之间差分信号波形），然后分析计算仲裁段或数据段内的所有跳变沿变化时间（信号从10%上升到90%或者从90%下降到10%间隔时间）。

测试结果：

下面是使用示波器自动抓取的测试截图（测量方式为差分信号输入）：

如何进行can总线高效测试？(图3)

02 数据链路层测试

主要有以下内容，其中采样点、busoff测试关注较多，在后文详细介绍采样点测试。

测试点	测试目的	测试条件
采样点	验证dut的采样点设置是否满足设计要求	vh6501干扰仪
ack应答	验证开启/关闭总线ack应答时，dut通信处理机制是否满足设计要求	_
报文重发	验证dut产生发送错误后，能否立即重发该报文	vh6501干扰仪
busoff	验证dut快恢复策略是否满足设计要求	vh6501干扰仪
高负载	验证在总线高负载情况下，dut是否会出现丢帧现象	_
最大填充位报文	验证在总线上仿真发送最大填充位报文，dut通信是否正常	_

▷ 采样点测试

测试目的：

主要验证dut的采样点设置范围是否满足要求。

测试方法：

通常是使用测试工具在can总线上发送特定干扰报文，然后检测dut是否会发送错误帧。本文中选取的测试方法是使用vector的vh6501设备进行干扰，周期发送高优先级报文，在每个周期，微调crc_del位长度，使其缩短1个vh6501时钟长度，并同时将后一位ack_slot位长度增加1个vh6501时钟长度。

由于crc_del位固定位隐性位，ack_slot位固定位显性位，当ack_slot显性位移到dut采样点位置时，就会被dut采样到并判定crc_del位为显性位，dut检测为格式错误，就会向总线发送错误帧，测试工具检测到dut发送的错误帧时，则结束测试，并记录调整的次数为n，然后根据调整次数计算出dut的采样点。

具体计算方法如下：

以can总线500kbps速率为例，一个位时间为2000ns（1/500k），vh6501时钟频率为160mhz，每个vh6501时钟长度为6.25ns（1/160m），则dut采样点：sample = (2000 - 6.25 * n) / 2000。

测试结果：

vh6501干扰过程，如下图所示：

如何进行can总线高效测试？(图4)

03 应用层测试

主要有以下内容，在后文详细介绍报文周期测试。

测试点	测试目的	测试条件
消息标识符	can总线通过id仲裁，发送数据，因此，需要验证dut所有发送报文id与数据库定义是否一致	解析数据库
数据长度	验证dut所有发送报文dlc与数据库定义是否一致	解析数据库
报文周期偏移	验证dut所有发送周期报文的周期偏移是否满足设计要求	解析数据库
信号初始值	验证dut发送的报文信号初始值和数据库是否一致	解析数据库
未使用位填充	验证dut发送的报文未使用位填充数据值和数据库是否一致	解析数据库
接收报文	验证仿真数据库定义的接收节点为dut的所有报文，dut通信是否正常	解析数据库

▷ 报文周期偏移测试

测试目的：

主要验证在单节点测试环境下，dut发送的周期报文偏移是否在±10%以内。

测试方法：

待dut通信稳定后，使用canoe持续监控总线一段时间（至少是10分钟），记录在此期间接收到的所有周期报文的发送时间，然后计算每个周期报文的发送间隔最小值、最大值、平均值。

测试结果：

判断每个周期报文发送间隔最小值、最大值、平均值的周期偏移误差均在数据库定义周期的±10%以内。

04 容错性测试

主要有以下内容：

测试点	测试目的	测试条件
canh/l短电源	验证dut在canh/l对电源短路时处理机制是否满足要求，并确认通信恢复时间参数是否满足设计要求	容错性测试环境
canh/l短地	验证dut在canh/l对地短路时处理机制是否满足要求，并确认通信恢复时间参数是否满足设计要求	容错性测试环境
canh与canl短路	验证dut在canh与canl短路时处理机制是否满足要求，并确认通信恢复时间参数是否满足设计要求	容错性测试环境
canh/l断路	验证dut在canh/l断路时处理机制是否满足要求，并确认通信恢复时间参数是否满足设计要求	容错性测试环境
dut掉电源	验证dut在与电源断开时处理机制是否满足要求，并确认通信恢复时间参数是否满足设计要求	容错性测试环境
dut掉地	验证dut在与地断开时处理机制是否满足要求，并确认通信恢复时间参数是否满足设计要求	容错性测试环境