高效的汽車電子測試

　　1 引言

　　過去十年，汽車電子行業的狀況發生了翻天覆地的變化。起初，在汽車上僅使用了幾個ECU，但是現在某些豪華車安裝的ECU數量超過了60個。增加的電子系統提高了安全性、舒適性并節約了能源。今天，更多的創新依賴于電子技術，并且很多功能的實現日益依賴于軟件。

　　復雜度的增長使得全面而高效的測試變得比以往任何時候都更加重要。大量電子元件的廣泛使用導致潛在錯誤源的數量急劇增多。測試可以極早發現并改正錯誤、盡可能降低成本，在ECU開發的所有階段它都是不可或缺的。只有將部件集成起來并運行于真實環境和實時條件下時，一些系統缺陷才會暴露出來。這讓測試成為了一門跨部門和跨廠商的學科。

　　早期發生的大量電子故障說明在不考慮上述事實、忽視系統測試的情況下會發生什么問題。在開發過程中問題發現的越晚，那么對成本增長產生的影響就越嚴重。極端情況下由于修正錯誤而引起的產品召回更加清楚地說明了這一點。雖然汽車工業的成員吸取了這些教訓，現在對測試極為重視，然而可以通過利用現有的資源進一步提高效率。雖然測試成本占用了相當的項目預算，但是保證了ECU的正確功能。因此，使用明晰的概念（比如使用現代方法和

工具代替不恰當的自動測試步驟）達到最高的測試質量和測試深度是非常重要的。

　　2 分析、仿真和測試工具

　　ECU網絡是汽車電子的中樞。在這里，殘余總線仿真方法為進行ECU測試建立了重要基礎。如果沒有對ECU環境的初步模擬，那么大多數ECU都不能有意義地運行。比如，很多ECU只有在提供網絡管理功能的條件下才能正常運轉。

　　來自Vector Informatik公司的CANoe是一個被廣泛使用的用于分析、仿真和測試分布式、嵌入式系統的工具（圖1）。它被廣泛應用于殘余總線仿真并且支持所有重要的總線系統——特別是CAN、LIN、MOST和FlexRay——Vector Informatik公司也提供適用于這些總線系統的PC接口。現有的商業接口卡可用于從CANoe訪問ECU的I/O線路。此外，Vector宣布將發布一種帶有特定測試功能（比如切換附加負載到ECU終端和將其直接短路）的I/O硬件產品。

　　[圖1：CANoe包含針對網絡系統的分析、仿真和測試功能]

　　不同的分析功能、仿真組件和測試序列依賴于以數據庫形式集成在工具中的模型。它們可能是用于CAN的DBC格式的通信矩陣、用于FlexRay的FIBEX文件、用于MOST的XML功能目錄或用于LIN的LDF文件。同樣地，可使用CDD和ODX描述文件來描述ECU的診斷功能。測試描述文件除了包含系統的基本信息外，還包含了信號、報文和診斷服務等的符號化名稱。這簡化了測試人員和測試開發者的工作，并且在測試和通信描述之間創建了一個抽象層。

　　任何運行Windows操作系統的簡單PC工作站都可運行CANoe。使用實時配置系統可以建立具備高實時性能的、更為強大的測試站。實時配置系統由兩部分組成（圖2）：一臺運行實時操作系統（Windows CE）的專用電腦，用于執行殘余總線仿真和實際的測試；另一臺獨立的PC機，用作圖形用戶界面和進行評估。在該設置中，系統也可用作進行部件HIL測試的測試執行環境。

　　[圖2：雙機運行的CANoe Real-Time提供了更高的實時性]

　　3 測試與開發的集成

　　如今的開發模型在多個開發階段都要求進行測試（圖3）。通常，個體測試是獨立的、分離的活動，是由專門的人使用專門的工具、語言和方法在正確裝備的專用工作站上完成的。這里，創建測試通常是一項獨立的工作，與其它開發活動是分開的。