技術(shù)分享丨CAN/CANFD一致性測試

在汽車“新四化”的浪潮下，現(xiàn)代汽車的電子化程度逐步提高，越來越多的電子控制單元（ECU）加入到汽車的功能控制中，各ECU通過CAN/CANFD等總線技術(shù)實現(xiàn)相互通訊，汽車CAN總線網(wǎng)絡(luò)變得越來越復(fù)雜。各個CAN節(jié)點質(zhì)量良莠不齊，可能會給車輛網(wǎng)絡(luò)通信帶來較大安全隱患，輕則導(dǎo)致CAN/CANFD總線上出現(xiàn)偶發(fā)錯誤幀，重則導(dǎo)致整個總線網(wǎng)絡(luò)癱瘓，使得相關(guān)零部件和系統(tǒng)功能失效。因此，CAN/CANFD一致性測試愈發(fā)成為各整車廠和零部件廠商關(guān)注的焦點。

什么是CAN/CANFD一致性測試

一致性測試旨在檢驗所實現(xiàn)的協(xié)議實體（或系統(tǒng)）與協(xié)議規(guī)范的符合程度（而驗證則是檢查形式化規(guī)范的內(nèi)部一致性），即測試一個協(xié)議給定實現(xiàn)的外部行為是否符合協(xié)議的規(guī)范。

汽車領(lǐng)域CAN/CANFD網(wǎng)絡(luò)通信依據(jù)的基礎(chǔ)協(xié)議有：

ISO 11898

• ISO 16845

ISO 14229

ISO 15765

OSEK/VDK Network Management

AUTOSAR_SWS_CANNetworkManagement

整車廠標(biāo)準(zhǔn)：企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

我們進(jìn)行CAN/CANFD一致性測試主要就是檢測車內(nèi)各個控制器是否滿足上述標(biāo)準(zhǔn)要求，從而實現(xiàn)車內(nèi)通信各部件的協(xié)議一致性。

CAN/CANFD一致性測試的重要性

隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通以及通信業(yè)務(wù)越來越依賴通信協(xié)議的發(fā)展?？梢哉f，通信系統(tǒng)的正常運行和通信業(yè)務(wù)的順利開展，首要就是取決于協(xié)議軟件是否滿足協(xié)議規(guī)范的要求，所以必須進(jìn)行專門的協(xié)議測試加以保證。在汽車領(lǐng)域CAN/CANFD網(wǎng)絡(luò)通信中，各節(jié)點（控制器）的質(zhì)量不一致可能會引發(fā)錯誤、網(wǎng)絡(luò)故障或網(wǎng)絡(luò)癱瘓等問題，所以，為保證CAN/CANFD網(wǎng)絡(luò)的正常安全運行，必須要執(zhí)行CAN/CANFD一致性測試。

CAN/CANFD一致性測試覆蓋內(nèi)容

測試內(nèi)容覆蓋五類：通信測試、網(wǎng)絡(luò)管理測試、診斷測試、刷寫測試、網(wǎng)關(guān)路由測試。

其中，通信測試分為：

• 物理層一致性測試——電阻、電容特性，電平值，閾值，容錯性能測試；
• 數(shù)據(jù)鏈路層一致性測試——位時間，采樣點，幀格式，CMX測試；
• 應(yīng)用層一致性測試——報文周期，報文類型和通信相關(guān)的DTC測試。

網(wǎng)絡(luò)管理測試分為：

• 間接網(wǎng)絡(luò)管理測試；
• 直接網(wǎng)絡(luò)管理測試——OSEK NM測試，Autosar NM測試。

診斷測試分為：

• 網(wǎng)絡(luò)層測試——單幀、多幀，流控幀、連續(xù)幀，時間參數(shù)等測試；
• 應(yīng)用層測試——UDS診斷服務(wù)測試。

刷寫測試分為：

• 進(jìn)入Boot模式測試——應(yīng)用程序有效/無效進(jìn)入Boot測試；
• 正向下載測試——正常下載測試；
• 反向下載測試——斷電、中斷、跳過下載測試。

網(wǎng)關(guān)路由測試分為：

• 報文路由一致性測試——直接/周期報文路由，標(biāo)識符、數(shù)據(jù)長度、信號值一致性測試；
• 信號路由一致性測試——直接/周期信號路由，標(biāo)識符、數(shù)據(jù)長度、信號值一致性測試；
• 網(wǎng)關(guān)路由功能測試——初始值、超時值、上次值，高負(fù)載狀態(tài)測試。

CAN/CANFD一致性測試工作可以按下列四個步驟進(jìn)行：

第一步：根據(jù)協(xié)議規(guī)范、需求開發(fā)規(guī)范，確定測試內(nèi)容（測試規(guī)范）；

第二步：設(shè)計實現(xiàn)測試套：測試序列生成、測試數(shù)據(jù)生成、測試?yán)龑崿F(xiàn)；

第三步：執(zhí)行測試；

第四步：測試問題分析，測試報告整理。

CAN/CANFD一致性測試問題分析

對CAN/CANFD測試問題的分析，需要在對協(xié)議理解的基礎(chǔ)上，通過積累測試經(jīng)驗來完成。目前CAN/CANFD網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用在各大整車廠中已非常普遍，對測試問題點的理解和分析有利于研發(fā)階段問題的排查和定位。例如物理層測試問題，可以定位到CAN/CANFD總線外圍電路設(shè)計；采樣點測試問題，可以定位到位時間的組成設(shè)計；BUSOFF快慢恢復(fù)測試問題，可以定位到累加的錯誤計數(shù)器引起的狀態(tài)轉(zhuǎn)換錯誤。

CAN/CANFD一致性測試解決方案

廣電計量汽車檢測實驗室在上海和青島設(shè)有專業(yè)服務(wù)團(tuán)隊，致力于車載網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計驗證工作，可為客戶提供CAN / CANFD / LIN / Flexray / 車載以太網(wǎng)等車載總線的測試驗證服務(wù)和Labcar/整車功能測試服務(wù)。目前已為國內(nèi)多家OEM和Tier1提供車載網(wǎng)絡(luò)測試服務(wù)解決方案，并建立了長期穩(wěn)定的合作關(guān)系。

服務(wù)優(yōu)勢

提供定制化服務(wù)——可根據(jù)需求規(guī)范進(jìn)行定制化測試規(guī)范和測試腳本開發(fā)，保證測試點完全覆蓋。

設(shè)備資源豐富——環(huán)境倉、干擾源、電流源，瞬態(tài)信號發(fā)生器等設(shè)備可靈活調(diào)用。

工具鏈完善，可靠性高——采用Vector、Spirent、Technica、R&S等一線品牌設(shè)備，保證一致性結(jié)果。

覆蓋全生命周期測試——根據(jù)整車開發(fā)流程，可提供部件級測試、系統(tǒng)級測試及實車級測試。

團(tuán)隊經(jīng)驗豐富——

? 團(tuán)隊成員大部分具備三年以上的汽車行業(yè)測試經(jīng)驗，經(jīng)驗豐富；

? 精通CAN/CANFD、LIN、Flexray、Ethernet等總線的通信、診斷、刷寫、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)關(guān)路由等測試項目；

? 熟悉整車功能功能測試和Labcar臺架測試；

? 具有開發(fā)測試規(guī)范和測試腳本的能力；

? 熟練應(yīng)用各大主流測試工具，如Vector、Spirent、R&S、Keysight、dSPACE等工具。

關(guān)于廣電計量

廣電計量作為國內(nèi)領(lǐng)先的第三方檢測機(jī)構(gòu)，深耕汽車檢測市場10余年，構(gòu)建了從材料到整車的全產(chǎn)業(yè)鏈檢測能力，能為客戶提供涵蓋整車、新能源、智能網(wǎng)聯(lián)與智能駕駛、傳統(tǒng)零部件、芯片及元器件、車載軟件、汽車網(wǎng)絡(luò)安全、車用材料的汽車全壽命周期的計量檢測、科研咨詢、培訓(xùn)與技術(shù)服務(wù)。廣電計量目前已獲得近50家車廠認(rèn)可，CNAS認(rèn)可1500余項，市場規(guī)模在第三方檢測機(jī)構(gòu)中位居前列。公司致力于汽車行業(yè)發(fā)展，已服務(wù)9000多家車企及零部件廠商，是汽車企業(yè)的質(zhì)量管家，也是智能汽車美好生活的守護(hù)者。