CN106773778A - 汽车can总线物理层仿真测试装置以及方法 - Google Patents

汽车can总线物理层仿真测试装置以及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车CAN总线物理层仿真测试装置以及方法。其中，装置包括：仿真环境管理模块，用于创建针对CAN总线物理层进行仿真测试的仿真环境，并根据仿真环境生成目标测试脚本；仿真测试模块，用于基于设计规范及硬件测试数据基准，通过目标测试脚本对CAN总线物理层进行仿真测试，以判断CAN总线物理层中的参数是否匹配设计。该装置实现了CAN总线物理层的自动化测试，大大降低了人工成本，提高了测试效率，保证了整车开发质量，缩短了整车的开发周期。

Description

汽车CAN总线物理层仿真测试装置以及方法
技术领域
本发明涉及汽车的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)通讯测试领域，尤其涉及一种汽车CAN总线物理层仿真测试装置以及方法。
背景技术
汽车上CAN通讯已应用越来越广泛，CAN总线物理层涉及到CAN控制器、收发器、共模抑制电感及一些阻容，其参数匹配直接影响整车CAN通讯品质，进而影响到整车通讯质量。当前多数汽车CAN总线物理层测试采用手动测试完成，测试数据量大，测试周期长，这些都是影响CAN总线物理层测试的重要因素，并且能否很好的解决此类问题直接影响到整车开发质量及开发周期。
发明内容
本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种汽车CAN总线物理层仿真测试装置。该装置实现了CAN总线物理层的自动化测试，大大降低了人工成本，提高了测试效率，保证了整车开发质量，缩短了整车的开发周期。
本发明的第二个目的在于提出一种汽车CAN总线物理层仿真测试方法。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试装置，包括：仿真环境管理模块，用于创建针对CAN总线物理层进行仿真测试的仿真环境，并根据仿真环境生成目标测试脚本；仿真测试模块，用于基于设计规范及硬件测试数据基准，通过目标测试脚本对CAN总线物理层进行仿真测试，以判断CAN总线物理层中的参数是否匹配设计。
根据本发明实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试装置，可通过仿真环境管理模块创建针对CAN总线物理层进行仿真测试的仿真环境，并根据仿真环境生成目标测试脚本，仿真测试模块基于设计规范及硬件测试数据基准，通过目标测试脚本对CAN总线物理层进行仿真测试，以判断CAN总线物理层中的参数是否匹配设计。即通过创建仿真环境实现对CAN总线物理层进行仿真测试，以实现CAN总线物理层各参数匹配设计，实现了CAN总线物理层的自动化测试，大大降低了人工成本，提高了测试效率，保证了整车CAN通讯品质的准确性及测试便利性，并保证了整车开发质量，缩短了整车的开发周期。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试方法，包括：创建针对所述CAN总线物理层进行仿真测试的仿真环境；根据所述仿真环境生成目标测试脚本；基于设计规范及硬件测试数据基准，通过所述目标测试脚本对所述CAN总线物理层进行仿真测试，以判断所述CAN总线物理层中的参数是否匹配设计。
根据本发明实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试方法，可创建针对CAN总线物理层进行仿真测试的仿真环境，并根据仿真环境生成目标测试脚本，并基于设计规范及硬件测试数据基准，通过目标测试脚本对CAN总线物理层进行仿真测试，以判断CAN总线物理层中的参数是否匹配设计。即通过创建仿真环境实现对CAN总线物理层进行仿真测试，以实现CAN总线物理层各参数匹配设计，实现了CAN总线物理层的自动化测试，大大降低了人工成本，提高了测试效率，保证了整车CAN通讯品质的准确性及测试便利性，并保证了整车开发质量，缩短了整车的开发周期。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试装置的结构示意图；
图2是根据本发明一个具体实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试装置的结构示意图；
图3是根据本发明另一个具体实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试装置的结构示意图；
图4是根据本发明又一个具体实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试装置的结构示意图；
图5是根据本发明再一个具体实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试装置的结构示意图；
图6是根据本发明又另一个具体实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试装置的结构示意图；
图7是根据本发明一个实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试装置以及方法。
图1是根据本发明一个实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试装置的结构示意图。需要说明的是，控制器局域网(Controller Area Network，CAN)协议中规定CAN分为物理层和数据链路层，物理层为数据链路层提供服务。物理层的功能主要是由CAN收发器来实现。CAN收发器为CAN控制器和物理总线提供接口。所以，物理层是CAN总线系统能够正常工作的基础，对CAN总线的物理层进行测试的目的就是检验设计的CAN总线系统的物理层中的特征参数是否符合设计规范及硬件测试数据基准(如ISO11898标准)，是否与先期的设计保持一致，从而判断CAN总线系统的设计方案是否可行。
为此，为了能够实现自动化测试，减少人工成本，提高测试效果，本发明提出了一种汽车CAN总线物理层仿真测试装置，即通过仿真测试方式实现对CAN总线物理层的测试。具体地，如图1所示，该汽车CAN总线物理层仿真测试装置可以包括：仿真环境管理模块110和仿真测试模块120。
具体地，仿真环境管理模块110可用于创建针对CAN总线物理层进行仿真测试的仿真环境，并根据仿真环境生成目标测试脚本。更具体地，可根据CAN总线物理层的功能和实际应用，确定对CAN总线物理层进行仿真测试时所需要的仿真参数，并根据该所需要的仿真参数创建针对该CAN总线物理层进行仿真测试的仿真环境，并根据该仿真环境生成目标测试脚本。
可以理解，该仿真环境管理模块110还可用于为用户提供仿真参数设置界面，该仿真参数设置界面用于接收用户设置的仿真参数，还可将该用户设置的仿真参数在指定界面中进行显示。
仿真测试模块120可用于基于设计规范及硬件测试数据基准，通过目标测试脚本对CAN总线物理层进行仿真测试，以判断CAN总线物理层中的参数是否匹配设计。其中，上述设计规范及硬件测试数据基准可以是通过用户根据需求预先定义的，还可以是国际标准ISO11898标准。需要说明的是，上述CAN总线物理层中的参数可包括光耦、共模线圈、磁珠、滤波电容、分裂端接电阻、总线发送电平等。
更具体地，仿真测试模块120通过目标测试脚本对CAN总线物理层进行仿真测试，并将仿真测试的过程中产生的测试结果数据与设计规范及硬件测试数据基准进行比对，最后，根据该比对结果来判断该CAN总线物理层中的各个参数是否满足设计规范及硬件测试数据基准，若是，则可判定该物理层中的参数符合设计或国际标准。
为了提高本发明的可用性以及可行性，进一步地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，该汽车CAN总线物理层仿真测试装置还可包括：仿真结果数据管理模块130。其中，仿真结果数据管理模块130可用于获取仿真测试模块120测得的仿真测试结果数据，并对仿真测试结果数据进行数据管理，其中，数据管理包括数据的储存、加载、导入和导出。
举例而言，仿真测试模块120与仿真结果数据管理模块130之间可存在调用接口，仿真结果数据管理模块130可通过该调用接口以获取仿真测试模块120测得的仿真测试结果数据，并对该仿真测试结果数据进行底层管理，如包括数据的储存、加载、导入和导出等。由此，可以实现仿真测试结果数据进行底层管理，保证数据的重复、方便使用和查看等。
作为一种示例，如图3所示，该汽车CAN总线物理层仿真测试装置还可包括：设计规则检测模块140。其中，设计规则检测模块140可用于检测汽车的车载总线模型的模型和网络节点定义是否满足预设的仿真要求，并在满足预设的仿真要求时，判定车载总线模型的设计完整。
其中，上述预设的仿真要求可以根据实际应用中所使用的哪种仿真平台系统来决定，即不同的仿真平台系统，会有不同的仿真要求。为此，在对CAN总线物理层进行仿真测试时，还可检测车载总线模型设计的完整性，即模型和网络节点定义是否满足预设的仿真要求(即当前仿真平台系统的仿真要求)。由此，在进行仿真测试的同时，保证车载总线模型设计的完整性，进而保证本发明的可用性以及可行性。
为了提升用户体验，方便用户随时查看和了解仿真测试的过程，作为一种示例，如图4所示，该汽车CAN总线物理层仿真测试装置还可包括：界面操作显示模块150。其中，界面操作显示模块150可用于插件程序操作界面的显示以及人机交换操作的定义。在本发明的实施例中，如图4所示，该界面操作显示模块150可包括工作界面操作显示子模块151和结果数据显示子模块152。其中，工作界面操作显示子模块151可用于定义设计规范及硬件测试数据基准、测试及测试集、以及显示人机交换操作。结果数据显示子模块152可用于显示仿真测试模块测得的仿真测试结果数据。由此，使得用户可以通过工作界面操作显示子模块定义设计贵方、硬件测试数据、测试及测试集等，实现人机交互操作功能，提升用户体验。
为了便于对仿真测试结果数据的使用，作为一种示例，如图5所示，该汽车CAN总线物理层仿真测试装置还可包括：数据接口管理模块160。其中，数据接口管理模块160可用于将仿真测试结果数据按照预设格式导出数据文件。
作为一种示例，该预设格式可为EXCEL表格格式。例如，数据接口管理模块160可将仿真测试结果数据按照EXCEL表格格式导出一个数据文件，该数据文件的文件格式为EXCEL格式。
需要说明的是，在本发明的一个实施例中，仿真环境管理模块110和界面操作显示模块150所对应的程序代码的类型为AIM(AI Lab Memo，人工智能实验室备忘录)语言；数据接口管理模块160所对应的程序代码的类型为计算机程序设计语言C++语言。例如，如图6所示，本发明实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试装置可包括仿真环境管理模块110、仿真测试模块120、仿真结果数据管理模块130、设计规则检测模块140、界面操作显示模块150、数据接口管理模块160、测试管理模块170和设计规范评价及硬件测试数据管理模块180。其中，测试管理模块170可用于对测试及测试集设置中所有设置数据进行管理，包括如数据的储存、加载、导入和导出等；设计规范评价及硬件测试数据管理模块180可用于设计规范及硬件测试数据各种数据类型的底层管理，包括数据的储存、加载、导入和导出等。此外，如图6所示，界面操作显示模块150、仿真环境管理模块110和设计规则检测模块140所对应的程序代码的类型为AIM语言；测试管理模块170、设计规范评价及硬件测试数据管理模块180、仿真结果数据管理模块130和数据接口管理模块160所对应的程序代码的类型为C++语言；通过AIM和C++语言之间的调用接口，实现由ATM语言和C++语言构成的模块之间的数据或信号传输。
根据本发明实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试装置，可通过仿真环境管理模块创建针对CAN总线物理层进行仿真测试的仿真环境，并根据仿真环境生成目标测试脚本，仿真测试模块基于设计规范及硬件测试数据基准，通过目标测试脚本对CAN总线物理层进行仿真测试，以判断CAN总线物理层中的参数是否匹配设计。即通过创建仿真环境实现对CAN总线物理层进行仿真测试，以实现CAN总线物理层各参数匹配设计，实现了CAN总线物理层的自动化测试，大大降低了人工成本，提高了测试效率，保证了整车CAN通讯品质的准确性及测试便利性，并保证了整车开发质量，缩短了整车的开发周期。
与上述几种实施例提供的汽车CAN总线物理层仿真测试装置相对应，本发明的一种实施例还提供一种汽车CAN总线物理层仿真测试方法，由于本发明实施例提供的汽车CAN总线物理层仿真测试方法与上述几种实施例提供的汽车CAN总线物理层仿真测试装置相对应，因此在前述汽车CAN总线物理层仿真测试装置的实施方式也适用于本实施例提供的汽车CAN总线物理层仿真测试方法，在本实施例中不再详细描述。图7是根据本发明一个实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试方法的流程图。需要说明的是，本发明实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试方法可应用于本发明实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试装置中。
如图7所示，该汽车CAN总线物理层仿真测试方法可以包括：
S710，创建针对CAN总线物理层进行仿真测试的仿真环境。
S720，根据仿真环境生成目标测试脚本。
S730，基于设计规范及硬件测试数据基准，通过目标测试脚本对CAN总线物理层进行仿真测试，以判断CAN总线物理层中的参数是否匹配设计。
为了提高本发明的可用性以及可行性，进一步地，在本发明的一个实施例中，在通过目标测试脚本对CAN总线物理层进行仿真测试之后，还可获取仿真测试结果数据，并对仿真测试结果数据进行数据管理，其中，数据管理包括数据的储存、加载、导入和导出。
作为一种示例，还可检测汽车的车载总线模型的模型和网络节点定义是否满足预设的仿真要求，如果车载总线模型的模型和网络节点定义满足预设的仿真要求，则判定车载总线模型的设计完整。由此，在进行仿真测试的同时，保证车载总线模型设计的完整性，进而保证本发明的可用性以及可行性。
为了便于对仿真测试结果数据的使用，作为一种示例，还可获取仿真测试结果数据，并将仿真测试结果数据按照预设格式导出数据文件。作为一种示例，该预设格式可为EXCEL表格格式。
根据本发明实施例的汽车CAN总线物理层仿真测试方法，可创建针对CAN总线物理层进行仿真测试的仿真环境，并根据仿真环境生成目标测试脚本，并基于设计规范及硬件测试数据基准，通过目标测试脚本对CAN总线物理层进行仿真测试，以判断CAN总线物理层中的参数是否匹配设计。即通过创建仿真环境实现对CAN总线物理层进行仿真测试，以实现CAN总线物理层各参数匹配设计，实现了CAN总线物理层的自动化测试，大大降低了人工成本，提高了测试效率，保证了整车CAN通讯品质的准确性及测试便利性，并保证了整车开发质量，缩短了整车的开发周期。
在本发明的描述中，需要理解的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种汽车CAN总线物理层仿真测试装置，其特征在于，包括：
仿真环境管理模块，用于创建针对所述CAN总线物理层进行仿真测试的仿真环境，并根据所述仿真环境生成目标测试脚本；
仿真测试模块，用于基于设计规范及硬件测试数据基准，通过所述目标测试脚本对所述CAN总线物理层进行仿真测试，以判断所述CAN总线物理层中的参数是否匹配设计。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
仿真结果数据管理模块，用于获取所述仿真测试模块测得的仿真测试结果数据，并对所述仿真测试结果数据进行数据管理，其中，所述数据管理包括数据的储存、加载、导入和导出。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
设计规则检测模块，用于检测所述汽车的车载总线模型的模型和网络节点定义是否满足预设的仿真要求，并在满足所述预设的仿真要求时，判定所述车载总线模型的设计完整。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
界面操作显示模块，用于插件程序操作界面的显示以及人机交换操作的定义；其中，所述界面操作显示模块包括：
工作界面操作显示子模块，用于定义设计规范及硬件测试数据基准、测试及测试集、以及显示人机交换操作；
结果数据显示子模块，用于显示所述仿真测试模块测得的仿真测试结果数据。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：
数据接口管理模块，用于将所述仿真测试结果数据按照预设格式导出数据文件。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述仿真环境管理模块和界面操作显示模块所对应的程序代码的类型为AIM语言；所述数据接口管理模块所对应的程序代码的类型为计算机程序设计语言C++语言。
7.一种汽车CAN总线物理层仿真测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
创建针对所述CAN总线物理层进行仿真测试的仿真环境；
根据所述仿真环境生成目标测试脚本；
基于设计规范及硬件测试数据基准，通过所述目标测试脚本对所述CAN总线物理层进行仿真测试，以判断所述CAN总线物理层中的参数是否匹配设计。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
获取仿真测试结果数据，并对所述仿真测试结果数据进行数据管理，其中，所述数据管理包括数据的储存、加载、导入和导出。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
检测所述汽车的车载总线模型的模型和网络节点定义是否满足预设的仿真要求；
如果所述车载总线模型的模型和网络节点定义满足所述预设的仿真要求，则判定所述车载总线模型的设计完整。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
获取仿真测试结果数据，并将所述仿真测试结果数据按照预设格式导出数据文件。
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