CAN節(jié)點(diǎn)的一致性測(cè)試最重要的幾個(gè)測(cè)試項(xiàng)進(jìn)行一一講解

CAN一致性測(cè)試在于縮小CAN網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)差異，保證CAN網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境穩(wěn)定，有效提高CAN網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力；因此，CAN節(jié)點(diǎn)的一致性測(cè)試就顯得尤為重要，本文將對(duì)最重要的幾個(gè)測(cè)試項(xiàng)進(jìn)行一一講解。

隨著新能源、智能網(wǎng)聯(lián)等概念發(fā)展，車身CAN總線環(huán)境變得復(fù)雜及紊亂，CAN節(jié)點(diǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定給主機(jī)廠安全性帶來極大威脅。所以，CAN一致性測(cè)試已成為保證CAN網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行的重要手段，CAN一致性測(cè)試內(nèi)容覆蓋了物理層、鏈路層、應(yīng)用層等測(cè)試需求，如表1CAN一致性測(cè)試內(nèi)容（節(jié)選）所示；其中包括了輸入閾值、輸出電壓、采樣點(diǎn)、位寬容忍度重點(diǎn)測(cè)試項(xiàng)目。

表1 CAN一致性測(cè)試內(nèi)容（節(jié)選）

1

輸入閾值測(cè)試

閾值測(cè)試分為隱形輸入電壓閾值和顯性輸入電壓閾值。

節(jié)點(diǎn)Vdiff大于0.9V時(shí)必須識(shí)別顯性，小于0.5V時(shí)必須識(shí)別隱性，在0.5V~0.9V之間，屬于不確定區(qū)域;

Vdiff≤0.5V時(shí)，節(jié)點(diǎn)可以正常發(fā)送報(bào)文，否則說明節(jié)點(diǎn)工作處于異常狀態(tài)；

Vdiff＞0.9V時(shí)，節(jié)點(diǎn)必須停止發(fā)送，如果不停止，說明節(jié)點(diǎn)依然識(shí)別成隱性電平，存在電平判斷的誤判；所以對(duì)設(shè)備進(jìn)行輸入閾值測(cè)試顯得尤為重要。

測(cè)試目的在于檢查 DUT 的 CAN_H 與 CAN_L 的顯/隱性輸入電壓閾值是否遵守 ISO 11898-2 的定義。具體輸入電壓閾值標(biāo)準(zhǔn)如表2 ISO 11898-2 輸入電壓閾值標(biāo)準(zhǔn)所示。

表2 ISO 11898-2 輸入電壓閾值標(biāo)準(zhǔn)

測(cè)試原理：

在表2 ISO 11898-2 輸入電壓閾值標(biāo)準(zhǔn)所示的總線負(fù)載和共模電壓條件下，按照?qǐng)D1隱性輸入電壓測(cè)試原理和圖2顯形輸入電壓測(cè)試原理的測(cè)試原理進(jìn)行隱/顯性輸入電壓閾值測(cè)試。

圖1 隱性輸入電壓測(cè)試原理

圖2 顯形輸入電壓測(cè)試原理

判斷依據(jù)：

DUT 在 Vdiff≤0.5V（用戶可自定義設(shè)置該范圍） 時(shí)，可以正常發(fā)送報(bào)文。至少在 Vdiff>0.9V （用戶可輸入）的情況下，DUT 應(yīng)該停止發(fā)送幀。

2

輸出電壓測(cè)試

CAN總線上面的信號(hào)幅值是接收節(jié)點(diǎn)能正確識(shí)別邏輯信號(hào)的保證；隱性狀態(tài)下，若CAN_diff電壓大于0.9V，則會(huì)使總線呈現(xiàn)持續(xù)顯性狀態(tài)，導(dǎo)致總線癱瘓；顯性狀態(tài)下，若CAN_diff電壓低于1.5V，說明該節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)能力較弱，會(huì)導(dǎo)致顯性電平判斷錯(cuò)誤，并且在強(qiáng)干擾環(huán)境容易出現(xiàn)電平翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致總線故障；如圖3 輸出電壓幅值引起錯(cuò)誤所示。

圖3 輸出電壓幅值引起錯(cuò)誤

所以，每個(gè)廠家在產(chǎn)品投入使用前都要測(cè)試CAN節(jié)點(diǎn)DUT（被測(cè)設(shè)備）的輸出電壓幅值。測(cè)試目的就是檢查DUT的CAN_H與CAN_L的隱性/顯性輸出電壓是否遵守ISO11898-2的定義如表3 ISO11898-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)為測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ISO 11898-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)。

表3 ISO11898-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)

測(cè)試原理：

在表3 ISO11898-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)所示的總線負(fù)載條件下，按照?qǐng)D4 輸出電壓測(cè)試原理的測(cè)試原理進(jìn)行輸出電壓測(cè)試。

圖4 輸出電壓測(cè)試原理

判斷依據(jù)：

如果測(cè)試結(jié)果符合表3 ISO11898-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)中ISO 11898-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)，則通過測(cè)試。

3

采樣點(diǎn)測(cè)試

采樣點(diǎn)是接收節(jié)點(diǎn)判斷信號(hào)邏輯的位置，CAN通訊屬于異步通訊，需要通過不斷的重新同步才能保證接收節(jié)點(diǎn)的采樣準(zhǔn)確；若采樣點(diǎn)太靠前，則因?yàn)榫€纜原因，容易發(fā)生采樣錯(cuò)誤；若采樣點(diǎn)太靠后，則因?yàn)镾JW原因，會(huì)引起接收節(jié)點(diǎn)同步跳轉(zhuǎn)寬度的調(diào)整（調(diào)整自身時(shí)鐘進(jìn)行匹配），調(diào)整不好就容易出現(xiàn)錯(cuò)誤；所以對(duì)CAN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行采樣點(diǎn)的測(cè)試顯得尤為重要。

采樣點(diǎn)測(cè)試目的用于檢查DUT發(fā)送的CAN報(bào)文信號(hào)的采樣點(diǎn)是否遵守規(guī)范要求；

測(cè)試原理：

啟動(dòng)CANstress接收?qǐng)?bào)文干擾功能，如圖5CANstress接收?qǐng)?bào)文干擾功能所示。從位時(shí)間的45%位置，每次干擾遞增1%，直至100%；通過統(tǒng)計(jì)記錄CANScope-Pro的錯(cuò)誤報(bào)文，出現(xiàn)錯(cuò)誤報(bào)文的干擾點(diǎn)則等于采樣點(diǎn)。

圖5 CANstress接收?qǐng)?bào)文干擾功能

判斷依據(jù)：

DUT發(fā)送的CAN報(bào)文信號(hào)的采樣點(diǎn)應(yīng)處于規(guī)范定義的范圍內(nèi)：75%≤SP≤83.4%。

4

位寬容忍度測(cè)試

容忍度表示波特率范圍（位時(shí)間范圍），調(diào)大容忍度可以利于接收其它節(jié)點(diǎn)的報(bào)文；采樣點(diǎn)和容忍度是評(píng)價(jià)CAN節(jié)點(diǎn)適應(yīng)性的重要因素。SJW（同步跳轉(zhuǎn)寬度）決定了接收節(jié)點(diǎn)是否能有比較好的兼容性，如果接收節(jié)點(diǎn)SJW對(duì)波特率調(diào)整不好，就會(huì)導(dǎo)致位寬容忍度不足，出現(xiàn)錯(cuò)誤；所以位寬容忍度測(cè)試也是保證信號(hào)穩(wěn)定性的重要測(cè)試項(xiàng)目之一。

位寬容忍度測(cè)試用于檢查DUT發(fā)送的CAN報(bào)文的位寬容忍度是否遵守 ISO 11898-2 的定義。

測(cè)試原理：

使用位寬容忍度測(cè)試功能，如圖6 位寬容忍度測(cè)試所示。以DUT波特率為標(biāo)準(zhǔn)，配置波特率偏差逐漸增加1%，向CAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報(bào)文；判斷網(wǎng)絡(luò)有無報(bào)文錯(cuò)誤信息反饋，若有錯(cuò)誤反饋，則結(jié)束測(cè)試，并判斷結(jié)果是否在標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間內(nèi)。

圖6 位寬容忍度測(cè)試

判斷依據(jù)：

位寬容忍度范圍應(yīng)至少符合-4≤SJW≤4%(用戶可設(shè)置該范圍)。

5

CANDT一致性測(cè)試系統(tǒng)

ZLG致遠(yuǎn)電子發(fā)布的CANDT一致性測(cè)試系統(tǒng)可自動(dòng)化完成CAN節(jié)點(diǎn)物理層、鏈路層及應(yīng)用層一致性測(cè)試，是當(dāng)前CAN總線測(cè)試領(lǐng)域唯一能夠進(jìn)行完善的物理層自動(dòng)化測(cè)試并導(dǎo)出報(bào)表的儀器設(shè)備。避免了人工測(cè)量統(tǒng)計(jì)的誤差，同時(shí)配合自動(dòng)化測(cè)試的方式，減少了測(cè)試時(shí)間的浪費(fèi)，提高了測(cè)試的準(zhǔn)確度，極大節(jié)約了人工成本。

用戶可在軟件頁面勾選需要的測(cè)試項(xiàng)目，進(jìn)行全自動(dòng)化測(cè)試，如果只想測(cè)試輸出電壓，單獨(dú)勾選電壓測(cè)試項(xiàng)即可。測(cè)試完成后，用戶可導(dǎo)出自動(dòng)化測(cè)試報(bào)告，如表4 測(cè)試報(bào)告所示。根據(jù)測(cè)試報(bào)告，還可以跟蹤測(cè)試條目的標(biāo)準(zhǔn)出處、測(cè)試步驟以及判斷依據(jù)等，主機(jī)廠可以依據(jù)此報(bào)告評(píng)估CAN節(jié)點(diǎn)質(zhì)量，作為主機(jī)廠準(zhǔn)入依據(jù)，并保證整車CAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的穩(wěn)定。

表4 測(cè)試報(bào)告

CANDT一致性測(cè)試系統(tǒng)基于CANScope底層分析能力，集成示波器、電源等必要設(shè)備，可覆蓋主機(jī)廠CAN一致性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，為主機(jī)廠及零部件企業(yè)建立CAN總線測(cè)試及保障體系。