零部件CAN節(jié)點質(zhì)量的良莠不齊將給CAN總線網(wǎng)絡(luò)帶來較大的安全隱患，某個節(jié)點的錯誤將影響整體總線的正常運行，嚴重時可能導致整體總線的癱瘓。所以，CAN一致性測試是保障CAN網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定的必要手段，其測試內(nèi)容覆蓋了物理層、鏈路層以及應(yīng)用層等測試需求，如下圖1所示。

 

圖1 CAN一致性測試內(nèi)容（節(jié)選）

 

輸入閾值測試

 

閾值測試分為隱性輸入電壓閾值和顯性輸入電壓閾值，節(jié)點Vdiff大于0.9V時必須識別顯性，小于0.5V時必須識別隱性，在0.5V~0.9V之間，屬于不確定區(qū)域；因此測試目的是為了驗證節(jié)點在ISO11898-2中標示的輸入電壓閾值范圍內(nèi)均可以通訊，下圖2為ISO11898-2中的相關(guān)標準。

 

 

圖2 ISO11898-2 輸入電壓閾值標準

 

1、測試原理

 

在圖2 ISO 11898-2 輸入電壓閾值標準所示的總線負載和共模電壓條件下，按照下圖3隱性輸入電壓測試原理和圖4顯性輸入電壓測試原理的測試原理進行隱/顯性輸入電壓閾值測試。

 

圖3 隱性輸入電壓測試原理

 

圖4 顯性輸入電壓測試原理

 

2、判斷依據(jù)

 

DUT 在 Vdiff≤0.5V（用戶可自定義設(shè)置該范圍） 時，可以正常發(fā)送報文。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。

 

輸出電壓測試

 

CAN總線上面的信號幅值是接收節(jié)點能正確識別邏輯信號的保證。隱性狀態(tài)下，若CAN_diff電壓大于0.9V，則會使總線呈現(xiàn)持續(xù)顯性狀態(tài)導致通訊錯誤；顯性狀態(tài)下，若CAN_diff電壓低于0.5V，說明該節(jié)點驅(qū)動能力較弱，會導致顯性電平判斷錯誤，并且在強干擾環(huán)境容易出現(xiàn)電平翻轉(zhuǎn)，導致總線故障；如下圖5為輸出電壓幅值引起的錯誤。

 

圖5 輸出電壓幅值導致錯誤

 

所以，每個廠家在產(chǎn)品投入使用前都要測試CAN節(jié)點DUT（被測設(shè)備）的輸出電壓幅值。測試目的就是檢查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，如下圖6所示。

 

圖6 ISO11898-2 輸出電壓標準

 

1、測試原理

 

在圖6 ISO11898-2輸出電壓標準所示的總線負載條件下，按照圖7輸出電壓測試原理的測試原理進行輸出電壓測試。

 

圖7 輸出電壓測試原理圖

 

2、判斷依據(jù)

 

如果測試結(jié)果符合圖6  ISO11898-2輸出電壓標準中ISO 11898-2輸出電壓標準，則通過測試。

 

采樣點測試

 

采樣點是接收節(jié)點判斷信號邏輯的位置，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)點的采樣準確；若采樣點太靠前，則因為線纜原因，容易發(fā)生采樣錯誤；若采樣點太靠后，則因為SJW原因，會引起接收節(jié)點同步跳轉(zhuǎn)寬度的調(diào)整（調(diào)整自身時鐘進行匹配），調(diào)整不好就容易出現(xiàn)錯誤；所以對CAN節(jié)點進行采樣點的測試顯得尤為重要。

 

1、測試原理

 

啟動CANstress接收報文干擾功能，如圖8CANstress接收報文干擾功能所示。從位時間的45%位置，每次干擾遞增1%，直至100%；通過統(tǒng)計記錄CANScope-Pro的錯誤報文，出現(xiàn)錯誤報文的干擾點則等于采樣點。

 

圖8 采樣點測試原理

 

2、判斷依據(jù)

 

DUT發(fā)送的CAN報文信號的采樣點應(yīng)處于規(guī)范定義的范圍內(nèi)：75%≤SP≤83.4%。

 

位寬容忍度測試

 

容忍度表示波特率范圍（位時間范圍），調(diào)大容忍度可以利于接收其它節(jié)點的報文；采樣點和容忍度是評價CAN節(jié)點適應(yīng)性的重要因素。SJW（同步跳轉(zhuǎn)寬度）決定了接收節(jié)點是否能有比較好的兼容性，如果接收節(jié)點SJW對波特率調(diào)整不好，就會導致位寬容忍度不足，出現(xiàn)錯誤；所以位寬容忍度測試也是保證信號穩(wěn)定性的重要測試項目之一。

 

圖9 位寬度容忍測試條件標準

 

1、測試原理

 

使用位寬容忍度測試功能，如圖10位寬容忍度測試所示。以DUT波特率為標準，配置波特率偏差逐漸增加1%，向CAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報文；判斷網(wǎng)絡(luò)有無報文錯誤信息反饋，若有錯誤反饋，則結(jié)束測試，并判斷結(jié)果是否在標準區(qū)間內(nèi)。

 

圖10 位寬容忍度測試

 

2、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)。

 

CANDT一致性測試系統(tǒng)

 

針對CAN總線節(jié)點一致性測試，許多工程師還停留在使用“示波器+CAN卡”，通過外接電壓源、電流源等外圍設(shè)備，手動完成測試，接線復雜且效率低下。ZLG致遠電子從汽車電子行業(yè)CAN總線痛點問題出發(fā)，研發(fā)出強大功能的CANDT一致性測試系統(tǒng)，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出報表的儀器設(shè)備！

 

圖11 CANDT一致性測試系統(tǒng)

 

來源：ZLG致遠電子

 

 

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