CAN總線各節(jié)點質(zhì)量的不一致引發(fā)的系統(tǒng)癱瘓、錯誤、死機等問題,CAN一致性測試已成為保證CAN網(wǎng)絡(luò)安全運行的重要手段,本文將對CAN總線一致性測試中的容錯性測試進行介紹。
CAN一致性測試內(nèi)容,覆蓋了物理層、鏈路層、應(yīng)用層等測試需求,容錯性能的測試主要是在物理層面,通過地線漂移、地線丟失、電源丟失、CAN線中斷、CAN線各短接到地、CAN線各短接到電源、CAN線短路等錯誤狀態(tài)模擬,對被測節(jié)點和系統(tǒng)工作情況、恢復(fù)時間進行整體的考察。
一、測試原理
地線漂移:利用電源不斷抬高DUT的GND,測試總線通訊正常時,DUT所允許的地線漂移。
地線丟失:使DUT單獨掉地,測試1分鐘內(nèi)DUT是否仍然正常工作。
電源丟失:使DUT單獨丟失電源,測試總線是否受到干擾,重接電源后DUT是否能恢復(fù)通訊。
CAN線中斷:測試在CAN_H斷開1分鐘,重連后DUT是否能恢復(fù)通訊。CAN_L斷開1分鐘,重連后DUT是否能恢復(fù)通訊。CAN_H和CAN_L同時斷開1分鐘,重連后DUT是否能恢復(fù)通訊。
CAN線短接到地線:
測試在CAN_H對地短路1分鐘,恢復(fù)后DUT是否能恢復(fù)通訊;
測試CAN_L對地短路1分鐘,恢復(fù)后DUT是否能恢復(fù)通訊;
測試CAN_H和CAN_L同時對地短路1分鐘,恢復(fù)后DUT是否能恢復(fù)通訊。
CAN線短接到電源線:
測試在CAN_H對電源短路1分鐘,恢復(fù)后DUT是否能恢復(fù)通訊;
測試CAN_L對電源短路1分 鐘,恢復(fù)后DUT是否能恢復(fù)通訊;
測試CAN_H和CAN_L同時對電源短路1分鐘,恢復(fù)后DUT是否能恢復(fù)通訊。
CAN_H與CAN_L短接:測試CAN_H,CAN_L短路1分鐘,恢復(fù)后DUT是否能恢復(fù)通訊。
二、測試接線
本測試使用CANScope-Pro與CANScope-StressZ擴展板,程控電源。需要DUT上電后, 一直發(fā)送CAN報文,方便進行測試。其黑色表筆(地)要和DUT的CAN收發(fā)器共地。將啟用示波器勾去掉,即不使能示波器,這時CANScope的CAN接口即為電氣隔離的。如下圖所示,進行測試連接。
圖1 容錯性能測試接線圖
三、測試過程
地線漂移:
如果DUT的CAN接口為隔離的,則需要將程控電源電壓+-串聯(lián)入DUT和CANScope的GND連接(黑色表筆);
如果DUT的CAN接口為非隔離的,則需要將程控電源電壓+-串聯(lián)入DUT供電的GND線。利用程控電源不斷抬高電壓(一分鐘0.1V),從CANScope軟件中測試總線出現(xiàn)錯誤幀時的程控電源電壓。
地線丟失:使DUT和CANScope的黑色表筆(GND)斷開,單獨掉地,測試1分鐘內(nèi)CANScope軟件中是否會出現(xiàn)錯誤幀。如果沒有錯誤幀,則通過測試。
電源丟失:使DUT單獨丟失電源,從CANScope測試總線是否受到干擾,重接電源后DUT是否能恢復(fù)通訊。如果丟失電源時,有小于等于1個錯誤幀,且重接電源后,DUT能恢復(fù)通訊,則通過測試。
CAN線中斷:使用CANScope-StessZ啟動后,如圖2分別測試CAN_H斷開1分鐘、CAN_L斷開1分鐘、CANH和CAN_L同時斷開1分鐘,如果重連DUT后,都能恢復(fù)通訊,則測試通過。
圖2 CAN線中斷測試圖
CAN線短接到地線:將CANScope-StressZ的GND接口與Vdis-連接。如圖3分別測試CAN_H對地短路1分鐘、CAN_L對地短路1分鐘,CANH和CAN_L同時對地短路1分鐘,恢復(fù)后DUT若都能恢復(fù)通訊,則測試通過。
圖3 CAN線對地短路測試圖
CAN線短接到電源線:將CANScope-StressZ的Vdis+與DUT的電源連接。使用CANScope-StessZ啟動后,CAN_H對電源短路1分鐘、CAN_L對電源短路1分鐘,將CANH和CAN_L同時對電源短路1分鐘,如果恢復(fù)后,DTU都能恢復(fù)通訊,則測試通過。如圖4(注意電壓不得超過24V)
圖4 CAN線對電源短路測試圖
CAN_H與CAN_L短接:使用CANScope-StessZ啟動后,將RHL設(shè)置為0,即等于CANH和CAN_L短路,1分鐘,如果恢復(fù)后,DUT能恢復(fù)通訊,則測試通過。如圖5所示:
圖5 CAN_H、CAN_L短接測試圖
四、測試評定
依據(jù)測試流程進行的7種物理錯誤類型測試,如果恢復(fù)后,都可以恢復(fù)通訊,則通過CAN總線系統(tǒng)的一致性測試中的容錯性能測試。
CANDT一致性測試系統(tǒng)
為了幫助用戶避免了人工測量統(tǒng)計的誤差,提高測試的準確度,同時減少測試時間的浪費,節(jié)約了人工成本。ZLG致遠電子發(fā)布了專用于CAN總線快速測試的CANDT一致性測試系統(tǒng),該設(shè)備可自動化完成CAN節(jié)點物理層、鏈路層及應(yīng)用層一致性測試,是當前CAN總線測試領(lǐng)域唯一能夠進行完善的物理層自動化測試并導(dǎo)出報表的儀器設(shè)備。
用戶只需要在測試頁面勾選所需測試項,就可以進行一鍵自動化測試,完整顯示測試結(jié)果、數(shù)據(jù)、波形截圖等數(shù)據(jù)內(nèi)容,工程師可快速判斷被測設(shè)備的CAN總線質(zhì)量。
CANDT一致性測試系統(tǒng)基于CANScope底層分析能力,集成示波器、電源等必要設(shè)備,可覆蓋主機廠CAN一致性測試標準,為主機廠及零部件企業(yè)建立CAN總線測試及保障體系。