汽車測試標準之總線負載率測試

　　一直以來，汽車的測試都離不開CAN，而CAN的應用也離不開汽車行業。因此，在新能源汽車越發成熟的今天，CAN的一致性測試也成為各整車廠和零部件廠商關注的焦點。這里對CAN一致性測試中的負載率測試做一些簡單的介紹。

　　負載率測試是CAN協議一致性測試里的必測項目，不同的測試人員對其的理解也有些差異。大多的測試主要分為兩項，一項為測試CAN總線的負載率，另一項則是總線負載壓力測試，我們對兩項常見的負載情況測試做一下測試方法的解析。

　　測試CAN總線的負載率，并沒有固定的測試標準，大多數的CAN測試設備都可以對總線負載率做檢測。例如我司測試時經常使用CANScope或者CAN卡進行總線負載率測試，而測試的方法則是計算每秒接收到的CAN總線上的幀數，根據幀數的大小配以算法得出此時的總線負載率。例如1M波特率，1s傳輸1Mbit的數據，則負載率達到了100%。

　　除瞬時負載率外，CANScope里還有有通過流量分析得出接收報文的負載率情況，與上述的實時偵測幀數計算有些區別的是，流量分析是通過波形占用總線的時間作為參考，相比于實時幀數計算更具有說服性。

　　而總線負載壓力測試，在GMW14242中，要求被測CAN總線在所有負載條件下能正常運行并且不會死機。其試驗原理是：由測試設備制造各種負載條件下的情況，測試被測CAN總線是否還可以將正常的應用數據發出。測試報文如下表所示。每個報文產生按 10%、30%、50%、70%、90%的負載率，觀察被測CAN總線發出的應用數據是否依然正常。

　　我們再用CANScope-Pro測試舉例了解一下測試過程：

　　步驟 1：啟動 CANScope-Pro，將 RHL 調節為 60 歐，設置好和被測 DUT 相同的波特率，點擊開啟。控制被測能發出各種預期的報文。

　　步驟 2：打開 CANScope 的報文界面和“總線負載率”界面，發送 ID 填入 111H，DLC 為0，發送次數為無限。分別調整重復次數，使總線負載率為 10%、30%、50%、70%、90%。使用 ID 篩選的方式，對應觀察被測 DUT 的應用數據是否間隔時間是否正常。為篩選出被測 DUT 發出的 181H 的 ID，通過增量時間的方式觀察是否有異常。

　　步驟 3：打開 CANScope 的報文界面和“總線負載率”界面，發送 ID 填入 7FFH，DLC 為8，發送次數為無限。分別調整重復次數，使總線負載率為 10%、30%、50%、70%、90%。使用 ID 篩選的方式，對應觀察被測 DUT 的應用數據是否間隔時間是否正常。

　　為篩選出被測 DUT 發出的 181H 的 ID，通過增量時間的方式觀察是否有異常。

　　依據 GMW14241，測試結果為 DUT 在 10%、30%、50%、70%、90%負載下均可以正常工作，并且不會因為負載過高而死機，則通過測試。

　　其實通過負載率測試的過程我們不難發現，如果測試CAN一致性測試的項目都需要手動測試完成會非常耗費精力。單負載率的測試都要在不通的負載率情況下觀察通信情況，其他的測試的復雜和嚴謹性更是不言而喻。目前能夠對所有項目或者大部分想做做全自動化測試的方案少之又少，最新的CANDT則帶有自動化測試流程，可以直接導出報表，對于CAN一致性測試的工程師而言應該是福音了。

　　CANDT的硬件連接較為方便，搭配CANScope-Pro和電腦，只需一次性連接相關的供電線及通信線，利用上位機軟件實現全自動化測試的目的。

　　如圖7里的上位機軟件所示，針對物理層、數據鏈路層、網絡管理層的測試項可以做單項或多項的自動化測試。整個測試系統以ISO11898標準為核心，圍繞國內主流新能源主機廠CAN總線測試標準為主要依據，測試功能滿足CAN總線一致性測試需求。