由于CAN總線各節(jié)點(diǎn)質(zhì)量的不一致而引發(fā)的系統(tǒng)癱瘓、錯(cuò)誤、死機(jī)等問(wèn)題，會(huì)嚴(yán)重影響車輛的安全性，主機(jī)廠對(duì)CAN一致性的關(guān)注度也越來(lái)越高，本文將針對(duì)CAN一致性測(cè)試進(jìn)行探討。
CAN一致性測(cè)試概述——來(lái)源
如圖1所示，隨著新能源、智能網(wǎng)聯(lián)等概念發(fā)展，新能源CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)高達(dá)50個(gè)，車身CAN總線環(huán)境變得復(fù)雜及紊亂，CAN節(jié)點(diǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定給主機(jī)廠安全性帶來(lái)極大威脅。V型開(kāi)發(fā)流程中，零部件沒(méi)有進(jìn)行物理層測(cè)試就直接給主機(jī)廠供貨，引發(fā)了大量后期維護(hù)、安全等問(wèn)題。所以，CAN總線必須進(jìn)行CAN一致性測(cè)試。
圖1 新能源汽車CAN網(wǎng)絡(luò)
CAN一致性測(cè)試缺失的危害
隱患1：采樣點(diǎn)不一致
網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)采樣點(diǎn)的不一致會(huì)導(dǎo)致同樣的采樣頻率出現(xiàn)采樣錯(cuò)誤，進(jìn)而使整車網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障問(wèn)題，影響整車環(huán)境穩(wěn)定。
隱患2：位時(shí)間不一致
位時(shí)間=1/波特率，當(dāng)某節(jié)點(diǎn)位時(shí)間不一致時(shí)，會(huì)發(fā)生采樣錯(cuò)誤，錯(cuò)誤幀長(zhǎng)時(shí)間占用總線，導(dǎo)致CAN總線網(wǎng)絡(luò)癱瘓。
隱患3：信號(hào)幅值過(guò)低
當(dāng)幅值過(guò)低時(shí)，CAN節(jié)點(diǎn)會(huì)因?yàn)楦蓴_導(dǎo)致幅值下降到0.9V以下，從而出現(xiàn)位翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象，導(dǎo)致CAN總線錯(cuò)誤乃至死機(jī)。
隱患4：邊沿過(guò)緩
顯性電平通過(guò)電阻電容進(jìn)行放電，但阻抗匹配影響下降沿的快慢程度。下降沿過(guò)緩時(shí)，將導(dǎo)致位時(shí)間異常，引發(fā)總線錯(cuò)誤。
測(cè)試內(nèi)容及當(dāng)前行業(yè)解決方案
1、CAN一致性測(cè)試內(nèi)容
CAN一致性測(cè)試主要分為物理層、鏈路層、應(yīng)用層三大部分測(cè)試內(nèi)容。在整車網(wǎng)絡(luò)調(diào)試中，各節(jié)點(diǎn)遵循CAN一致性測(cè)試是保證總線的穩(wěn)定運(yùn)行的重要前提，當(dāng)前CAN一致性測(cè)試已經(jīng)電動(dòng)汽車行業(yè)的必然趨勢(shì)！
· 物理層：通信介質(zhì)的物理特性，如幅值、邊沿時(shí)間等，是最重要的部分；
· 鏈路層：規(guī)定在介質(zhì)上傳輸?shù)呐帕泻徒M織，如幀結(jié)構(gòu)；
· 應(yīng)用層：在用戶、軟件、網(wǎng)絡(luò)終端之間進(jìn)行信息交換，客戶自定義內(nèi)容較多。
下圖為CAN一致性測(cè)試內(nèi)容（節(jié)選）
2、CAN一致性測(cè)試當(dāng)前解決方案
技術(shù)現(xiàn)狀：使用“示波器+CAN卡”測(cè)試組合進(jìn)行CAN一致性測(cè)試，通過(guò)外接電壓源、電流源等外圍設(shè)備，手動(dòng)完成測(cè)試，主要有接線復(fù)雜、測(cè)試效率低下等痛點(diǎn)問(wèn)題。
市場(chǎng)現(xiàn)狀：主機(jī)廠和零部件以主機(jī)廠標(biāo)準(zhǔn)為主，行業(yè)的檢測(cè)權(quán)威停留在主機(jī)廠層面，沒(méi)有檢測(cè)機(jī)構(gòu)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行高度規(guī)范。
致遠(yuǎn)電子CANDT一致性測(cè)試系統(tǒng)
1、CAN一致性測(cè)試系統(tǒng)——CAN總線保障體系
CANDT一致性測(cè)試系統(tǒng)可自動(dòng)化完成CAN節(jié)點(diǎn)物理層、鏈路層及應(yīng)用層一致性測(cè)試，是當(dāng)前CAN總線測(cè)試領(lǐng)域唯一能夠進(jìn)行完善的物理層自動(dòng)化測(cè)試并導(dǎo)出報(bào)表的儀器設(shè)備，其旨在推動(dòng)汽車電子、軍工、軌道交通等多領(lǐng)域CAN總線穩(wěn)定發(fā)展，構(gòu)建CAN總線安全保障體系，保證CAN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通。
2、CAN一致性自動(dòng)化測(cè)試——標(biāo)準(zhǔn)來(lái)源
以CANH與CANL內(nèi)阻為例，下文是引用《11898-2》6.5.1內(nèi)容。
雖然國(guó)內(nèi)主要以主機(jī)廠標(biāo)準(zhǔn)為主，各不一致，但是物理層測(cè)試內(nèi)容早已被ISO11898詳細(xì)規(guī)定，國(guó)內(nèi)主機(jī)廠標(biāo)準(zhǔn)溯源主要是來(lái)自于ISO11898。
3、CAN一致性自動(dòng)化測(cè)試——判斷依據(jù)
表1 ISO11898-2內(nèi)阻標(biāo)準(zhǔn)
最終的判斷是根據(jù)測(cè)試結(jié)果與測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而判斷內(nèi)阻測(cè)試是否通過(guò)。
4、詳細(xì)測(cè)試報(bào)告導(dǎo)出
測(cè)試完成后，用戶可導(dǎo)出自動(dòng)化測(cè)試報(bào)告，對(duì)于不通過(guò)的測(cè)試項(xiàng)目一目了然。根據(jù)測(cè)試報(bào)告，還可以跟蹤測(cè)試條目的標(biāo)準(zhǔn)出處、測(cè)試步驟以及判斷依據(jù)等。主機(jī)廠可以依據(jù)此報(bào)告評(píng)估CAN節(jié)點(diǎn)質(zhì)量，作為主機(jī)廠準(zhǔn)入依據(jù)。
5、CAN總線保障檢測(cè)及故障定位
CAN一致性測(cè)試系統(tǒng)中集成了具備物理層深入分析能力的CANScope分析儀，對(duì)于沒(méi)有通過(guò)的測(cè)試項(xiàng)等錯(cuò)誤問(wèn)題，用戶可CANScope對(duì)測(cè)試不通過(guò)的待測(cè)DUT進(jìn)行物理層測(cè)試，精準(zhǔn)定位分析故障原因：
· 記錄錯(cuò)誤幀出現(xiàn)；
· 報(bào)文定位到波形；
· 準(zhǔn)確定位錯(cuò)誤位置。
6、保障整車CAN網(wǎng)絡(luò)安全
新能源汽車CAN節(jié)點(diǎn)在通過(guò)一致性測(cè)試后，質(zhì)量高度一致，避免了CAN節(jié)點(diǎn)良莠不齊帶來(lái)的安全隱患問(wèn)題，從而保證了整車CAN網(wǎng)絡(luò)的安全統(tǒng)一。
總結(jié)
CANDT是基于CANScope強(qiáng)大的CAN總線底層測(cè)試分析基礎(chǔ)，配備必要的電壓源、PLC等核心外圍設(shè)備，可自動(dòng)化完成汽車零部件CAN節(jié)點(diǎn)物理層、鏈路層及應(yīng)用層測(cè)試的CAN一致性測(cè)試設(shè)備。
物理層測(cè)試的目的是驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)及測(cè)試系統(tǒng)在電路設(shè)計(jì)、物理電平特性等方面的性能，就是保證節(jié)點(diǎn)能夠正確連入總線的基礎(chǔ)，其測(cè)試內(nèi)容包括電阻電容特性、節(jié)點(diǎn)差分電阻、故障容錯(cuò)測(cè)試、CAN線上的物理電平特性等等。
數(shù)據(jù)鏈路層的測(cè)試目的是保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)的通訊參數(shù)能夠保持一致性，所組成的網(wǎng)絡(luò)能夠正常有效的工作，內(nèi)容包括位定時(shí)測(cè)試、采樣點(diǎn)測(cè)試、SJW測(cè)試等等。
