CAN一致性測試在于縮小CAN網(wǎng)絡中節(jié)點差異，保證CAN網(wǎng)絡的環(huán)境穩(wěn)定，有效提高CAN網(wǎng)絡的抗干擾能力。因此CAN節(jié)點的一致性測試就顯得尤為重要。

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

表1 CAN一致性測試內(nèi)容(節(jié)選)

一、輸入閾值測試

閾值測試分為隱形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，Vdiff≤0.5V時，節(jié)點可以正常發(fā)送報文，否則說明節(jié)點工作處于異常狀態(tài);Vdiff>0.9V時，節(jié)點必須停止發(fā)送，如果不停止，說明節(jié)點依然識別成隱性電平，存在電平判斷的誤判;所以對設備進行輸入閾值測試顯得尤為重要。

測試目的在于檢查 DUT 的 CAN_H 與 CAN_L 的顯/隱性輸入電壓閾值是否遵守 ISO11898-2 的定義。具體輸入電壓閾值標準如表2 ISO 11898-2 輸入電壓閾值標準所示。

表2 ISO 11898-2 輸入電壓閾值標準

1.測試原理

在表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，按照圖1 隱性輸入電壓測試原理和 圖2 顯形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1 隱性輸入電壓測試原理

圖2 顯形輸入電壓測試原理

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 應該停止發(fā)送幀。

二、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;如圖3 輸出電壓幅值引起錯誤所示。

圖3 輸出電壓幅值引起錯誤

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的定義如表3 ISO11898-2輸出電壓標準為測試標準ISO 11898-2輸出電壓標準。

表3 ISO11898-2輸出電壓標準

1.測試原理

在表3 ISO11898-2輸出電壓標準所示的總線負載條件下，按照圖4 輸出電壓測試原理的測試原理進行輸出電壓測試。

圖4 輸出電壓測試原理

2.判斷依據(jù)

如果測試結果符合表3 ISO11898-2輸出電壓標準中ISO 11898-2輸出電壓標準，則通過測試。

三、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收發(fā)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。

采樣點測試目的用于檢查DUT發(fā)送的CAN報文信號的采樣點是否遵守規(guī)范要求;

1.測試原理

啟動CANstress接收報文干擾功能，如圖5 CANstress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5 CANstress接收報文干擾功能

2.判斷依據(jù)

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

四、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。

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

1.測試原理

使用位寬容忍度測試功能，如圖6 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)絡發(fā)送報文;判斷網(wǎng)絡有無報文錯誤信息反饋，若有錯誤反饋，則結束測試，并判斷結果是否在標準區(qū)間內(nèi)。

圖6 位寬容忍度測試

2.判斷依據(jù)

位寬容忍度范圍應至少符合-4≤SJW≤4%(用戶可設置該范圍)。

五、CANDT一致性測試系統(tǒng)

ZLG立功科技-致遠電子發(fā)布的CANDT一致性測試系統(tǒng)可自動化完成CAN節(jié)點物理層、鏈路層及應用層一致性測試，是當前CAN總線測試領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備。避免了人工測量統(tǒng)計的誤差，同時配合自動化測試的方式，減少了測試時間的浪費，提高了測試的準確度，極大節(jié)約了人工成本。

用戶可在軟件頁面勾選需要的測試項目，進行全自動化測試，如果只想測試輸出電壓，單獨勾選電壓測試項即可。測試完成后，用戶可導出自動化測試報告，如表4 測試報告所示。根據(jù)測試報告，還可以跟蹤測試條目的標準出處、測試步驟以及判斷依據(jù)等，主機廠可以依據(jù)此報告評估CAN節(jié)點質(zhì)量，作為主機廠準入依據(jù)，并保證整車CAN網(wǎng)絡環(huán)境的穩(wěn)定。

表4 測試報告

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。