為什么主機廠愈來愈重視CAN一致性測試？

前言：由于CAN總線各節點質量的不一致而引發的系統癱瘓、錯誤、死機等問題，會嚴重影響車輛的安全性，主機廠對CAN一致性的關注度也越來越高，本文將針對CAN一致性測試進行探討。

 CAN一致性測試概述——來源

如圖1所示，隨著新能源、智能網聯等概念發展，新能源CAN網絡節點高達50個，車身CAN總線環境變得復雜及紊亂，CAN節點質量不穩定給主機廠安全性帶來威脅。V型開發流程中，零部件沒有進行物理層測試就直接給主機廠供貨，引發了大量后期維護、安全等問題。所以，CAN總線必須進行CAN一致性測試。

圖1 新能源汽車CAN網絡

 CAN一致性測試缺失的危害

隱患1：采樣點不一致

網絡中節點采樣點的不一致會導致同樣的采樣頻率出現采樣錯誤，進而使整車網絡出現故障問題，影響整車環境穩定。

隱患2：位時間不一致

位時間=1/波特率，當某節點位時間不一致時，會發生采樣錯誤，錯誤幀長時間占用總線，導致CAN總線網絡癱瘓。

當幅值過低時，CAN節點會因為干擾導致幅值下降到0.9V以下，從而出現位翻轉現象，導致CAN總線錯誤乃至死機。

隱患4：邊沿過緩

顯性電平通過電阻電容進行放電，但阻抗匹配影響下降沿的快慢程度。下降沿過緩時，將導致位時間異常，引發總線錯誤。

 測試內容及當前行業解決方案

1、CAN一致性測試內容

CAN一致性測試主要分為物理層、鏈路層、應用層三大部分測試內容。在整車網絡調試中，各節點遵循CAN一致性測試是保證總線的穩定運行的重要前提，當前CAN一致性測試已經電動汽車行業的必然趨勢！

• 物理層：通信介質的物理特性，如幅值、邊沿時間等，是最重要的部分；

• 鏈路層：規定在介質上傳輸的排列和組織，如幀結構；

• 應用層：在用戶、軟件、網絡終端之間進行信息交換，客戶自定義內容較多。

下圖為CAN一致性測試內容（節選）

2、CAN一致性測試當前解決方案

市場現狀：主機廠和零部件以主機廠標準為主，行業的檢測停留在主機廠層面，沒有檢測機構和國家標準進行高度規范。

 致遠電子CANDT一致性測試系統

1、CAN一致性測試系統——CAN總線保障體系

雖然國內主要以主機廠標準為主，各不一致，但是物理層測試內容早已被ISO11898詳細規定，國內主機廠標準溯源主要是來自于ISO11898。

3、CAN一致性自動化測試——判斷依據

最終的判斷是根據測試結果與測試標準進行對比，進而判斷內阻測試是否通過。

4、詳細測試報告導出

測試完成后，用戶可導出自動化測試報告，對于不通過的測試項目一目了然。根據測試報告，還可以跟蹤測試條目的標準出處、測試步驟以及判斷依據等。主機廠可以依據此報告評估CAN節點質量，作為主機廠準入依據。

5、CAN總線保障檢測及故障定位

CAN一致性測試系統中集成了具備物理層深入分析能力的CANScope分析儀，對于沒有通過的測試項等錯誤問題，用戶可CANScope對測試不通過的待測DUT進行物理層測試，精準定位分析故障原因：

• 記錄錯誤幀出現；

• 報文定位到波形；

• 準確定位錯誤位置。

6、保障整車CAN網絡安全

新能源汽車CAN節點在通過一致性測試后，質量高度一致，避免了CAN節點良莠不齊帶來的安全隱患問題，從而保證了整車CAN網絡的安全統一。

 總結

物理層測試的目的是驗證節點及測試系統在電路設計、物理電平特性等方面的性能，就是保證節點能夠正確連入總線的基礎，其測試內容包括電阻電容特性、節點差分電阻、故障容錯測試、CAN線上的物理電平特性等等。