《Volcano_Tellus在汽车CAN网络测试中的应用》.pdf

Volcano Tellus 在汽车CAN 网络测试中的应用 比亚迪股份有限公司电机及控制研究所 宋敬育 [摘 要] 测试在ECU 以及整车网络开发中起到举足轻重的作用，特别是时序测试是 其中的难点。Volcano Tellus 工具是一款多功能高精度时序测试仪，本文介绍其 在汽车CAN 网络测试中的应用，对其主要特性进行分析，并介绍其在我们项目 中应用情况。 [关 键 词] CAN 现场总线 测试 电控单元开发 汽车电子 整车 1 引言 Volcano Tellus 是Mentor Graphics 推出的一款用于CAN 总线开发的CAN 总 线测试和验证工具。我们在使用Tellus 5400 在对汽车CAN 总线的测试过程中， 主要使用了它的CAN 总线协议验证、总线节点原型仿真测试、报文定时检测、 总线分析、应用层数据和信号分析、数据实时记录和回放功能。下面对Tellus 的 功能特性和我们实际的使用情况进行介绍。 2 Tellus 的主要特性 Tellus 是Mentor Graphics 提供的全功能型网络测试仪，集网络功能测试、性 能测试于一身，并提供丰富的网络接口：包含2 路CAN 和2 路LIN 。其功能特 点如下： 1) 网络功能分析测试如网络分析(总线负载实时监测，平均负载和峰值负载 计算) 、消息跟踪、特定数据跟踪等等； 2) 单击节点通讯仿真，只需要鼠标操作，不需要编程就可以实现节点仿真； 3) 整个通讯系统的仿真能力； 4) 增强软硬件能力，全力支持性能测试。测试和分析通过运行在独立硬件 上软件实现，排除了上位机操作系统的影响；高精度定时，达到1 微秒； 5) 网络定时测试和计算，精确测量消息及数据的传输延时； 6) 提供8 路数字IO，支持网络时间特性的测试 7) 自适应CAN 接口，可以接高速或者低速，不同网络连接的配置通过软件 就可以完成； 8) 集成数据记录仪功能，内存容量可配置，最高可达8GB。 3 CAN 总线协议验证功能及使用 由于我们在使用 Tellus 之前已经对整车的数据链路层和应用层协议进行了 制订，我们把已有的协议通过Tellus 的软件创建新的网络配置文件，通过对网络 配置文件中每个报文的信号进行定义，这样相当于把整个应用层协议输入到 Tellus 5400 。通过配置Tellus 5400 的CAN 端口特性，使能所有报文输出，模拟 整个网络的负载情况。 模拟整车网络通讯时，Tellus 的硬件特性可以保证时序的精确测量。首先是 网络模拟功能都是运行在独立硬件上的软件完成，与上位机没有任何关系；其次 是定时精度达到1 微秒。 图1 模拟整车网络通讯情况 节点模拟 图2 Tellus 无编码和单击模拟特性 4 总线节点原型仿真测试 在实际的汽车整车开发过程中，各个电子模块的开发进度可能很不一致，并 且经常对技术参数和要求进行更改。在整车测试过程中经常会遇到缺少某一个模 块或几个模块，如果利用Tellus 5400 把缺少的模块的报文协议输入到Tellus 5400 软件，可以模拟出这个节点的所有报文，甚至还可以拿到现场进行运行，模似这 个节点所有CAN 总线行为，这样可以提前和方便我们整车的测试。 节点或者整车网络模拟都十分方便，实现单击和无编码模拟的功能只需要鼠 标在节点或者网络图标上单击一下就可以模拟单个节点或者整个网络，不需编任 何代码。 5 报文定时检测 Tellus 5400 可以设计报文的周期性特性，对报文的周期进行检测并且精确到 1us。在CAN 总线协议设计过程中，经常会把一些报文定义成周期性发送报文。 我们可以利用Tellus 5400 报文周期的测试功能来测报文的周期发送情况和数据 丢包情况。Tellus 5400 可以对报文的周期时间设定范围，超出范围时可以进行报 警。这样就可以测试网关和数据传输进程中的延时情况，对我们的协议制定有指 导意义。 Tellus 自动根据定时参数要求，自动化验证设计结果是否符合标准，一旦发 现有偏差即用消息提示，并指明错误类型。 图3 报文时序自动