CN108075948A - 一种车载网络管理一致性测试装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车网络管理测试技术领域，尤其是一种车载网络管理一致性测试装置，包括上位机，主控单元、CAN总线模块、显示模块、程控电压模块、物理层干扰模块、串口通信模块、外部电路信号输入输出模块，指示灯模块，报警器模块，存储模块，本发明还公开了一种车载网络管理一致性测试方法，包括以下步骤：S1、上位机读取、编译和解码脚本用例；S2、依次执行指令来操作软件信号和硬线信号达到被测设备DUT输入信号的改变；S3、通过对比被测设备DUT返回的响应信号与预期信号来评价车载网络管理的一致性测试是否合格。本发明实现了CAN总线网络管理一致性测试的自动测试，该测试方法更加简洁和通用，减少了测试所需成本。达到了各标准网络管理一致性的自动测试。

Description

一种车载网络管理一致性测试装置及其方法
技术领域
本发明涉及汽车网络管理测试技术领域，尤其涉及一种车载网络管理一致性测试装置及其方法。
背景技术
由于测试条件的限制，当前测试主要是手动调节电压、手动模拟CAN干扰和电压干扰实现网络管理一致性测试的物理层干扰，其测试的实时性和时间要求的精确度很难满足，并且测试结果需要人为观察和分析测试过程中的报文信息和状态才能准确的得出，这种测试方法消耗了大量人力物力。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种车载网络管理一致性测试装置及其方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种车载网络管理一致性测试装置，包括上位机、程控电压模块、物理层干扰模块，所述物理层干扰模块包括CAN干扰模块和电压干扰模块，所述上位机通过串口通信模块连接有主控单元，所述主控单元的输出端通过导线连接有CAN总线模块，所述CAN总线模块的输出端通过导线连接CAN干扰模块，所述CAN干扰模块的输出端通过导线连接外部检测仪表装置的CAN输入端，所述程控电压模块的输入端通过导线连接主控单元的DAC数模转换器和供电电源模块，所述程控电压模块输出端通过导线连接电压干扰模块，所述电压干扰模块的输出端通过导线连接外部检测仪表装置的电压输入端，所述主控单元的输出端通过导线连接有指示灯模块、报警器模块，显示模块，存储模块和外部电路信号输入输出模块，外部电路信号输入输出模块通过导线连接外部检测仪表装置的硬线引脚。
优选地，所述CAN干扰模块选用继电器多级串联连接控制CAN高CAN低线路短路的自身相干扰方式和CAN高CAN低与程控电压模块的输出电压相连接的外部干扰方式协调控制来实现多种情况下的CAN物理层干扰。
优选地，所述电压干扰模块选用继电器多级串联连接控制程控电压模块输出线路的短路、断路、悬空，实现了被测设备供电电压的接电，接地，悬空和电压值程控可调等多种情况的模拟。
优选地，所述电压干扰模块选用继电器多级串联连接和程控电压模块协调控制的方式实现了多种情况的CAN物理层干扰。
优选地，所述CAN网络通过拨动开关来决定是否需要针对被测仪表接入120欧的终端电阻。
优选地，所述程控电压模块包括恒定电压输出模块和程控电压模块，恒定输出电压模块选用的型号是LM2596-5.0芯片，程控电压模块选用LM2596-ADJ芯片，可通过控制输出0～24V的电压。
一种车载网络管理一致性测试方法，包括以下步骤：
S1、下位机根据串口传输协议接收串口传输过来的数据，将接收过来的数据存储在下位机的数据存储结构单元里，同时将串口实时数据存储在FLASH中，测试时，取出数据，根据协议自动编码成操作指令；
S2、依次执行指令来操作软件信号和硬线信号达到被测设备DUT输入信号的改变，如设定时间信号，发送CAN信号，执行干扰信号等，实现了网络层通信，计时和物理层的干扰模拟；
S3、通过比较DUT返回的响应信号与预期信号来评价车载网络管理的一致性测试是否合格，同时检测过程通过显示模块显示出来，检测结果通过串口通信模块发送给上位机生成测试报告文件。数模转换器数模转换器本发明提出的一种车载网络管理一致性测试装置及其方法，有益效果在于：本发明能够实现被测设备DUT所需电压的自动调节，网络管理物理层的自动模拟干扰和测试结果报告自动生成的目的，最终实现了CAN总线网络管理一致性测试的自动测试，该测试方法更加简洁和通用，减少了测试所需成本。达到了各标准网络管理一致性的自动测试。
附图说明
图1为本发明提出的一种车载网络管理一致性测试装置的系统框图。
图2为本发明提出的一种车载网络管理一致性测试装置的CAN总线干扰模块设计图。
图3为本发明提出的一种车载网络管理一致性测试装置的电压干扰模块设计图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种车载网络管理一致性测试装置，包括上位机、程控电压模块和物理层干扰模块，物理层干扰模块包括CAN干扰模块和电压干扰模块，上位机通过串口通信模块连接有主控单元，主控单元为STM32F105VCT6型号单片机。
CAN干扰模块选用选用继电器多级串联连接和程控电压模块协调控制的方式实现了多种情况的CAN物理层干扰，包括CAN高和CAN低短路，CAN高与地短路，CAN高与电压短路。CAN低与地短路，CAN低与电压短路，CAN高和CAN低同时与地短路等，实现了多方面的物理层干扰模拟，参照图2。
主控单元的输出端通过导线连接有CAN总线模块，CAN总线模块包括CAN网络和CAN收发器，且CAN收发器的型号是TJA1040。CAN总线模块的输出端通过导线连接CAN干扰模块，CAN干扰模块的输出端通过导线连接外部检测仪表装置的CAN输入端。
CAN总线通过拨动开关来决定是否需要针对被测仪表接入120欧的终端电阻,满足多种情况下的仪表网络管理测试。
电压模块包括恒定输出电压模块和程控电源模块，恒定输出电压模块选用的型号是LM2596-5.0芯片，输出5V电压供给测试台使用，程控电源模块选用LM2596-ADJ型号芯片，单片机DAC数模转换器输出0～3.3V的模拟电压，而LM2596-ADJ芯片的FB反馈引脚电压会维持在1.23V，基于此原理，实现了输出0V～24V电压的程控可调。
程控电压模块的输入端通过导线连接主控单元的DAC数模转换器和供电电源模块，程控电压模块输出端通过导线连接电压干扰模块，电压干扰模块的输出端一部分通过导线连接外部检测仪表装置的电压输入端，另一部分需要通过导线连接到CAN干扰模块的输入端。
电压干扰模块直接用继电器多级串联连接控制程控电压模块输出线路的短路、断路、悬空，实现了被测设备每根线路的供电电压的接电，接地，悬空，和电压值程控可调等多种情况的模拟，参照图3。
主控单元的输出端通过导线连接有指示灯模块、报警器模块，显示模块和外部电路信号输入输出模块，外部电路信号输入输出模块通过导线连接外部检测仪表装置的硬线引脚。测试过程中，指示灯用来标识测试过程中的各种状态，报警器模块用来提示测试过程中的重要信息，如测试结束，测试故障，显示模块用来显示测试项目详细信息。
本发明还提出了一种车载网络管理一致性测试方法，包括以下步骤：
S1、下位机根据串口传输协议接收串口传输过来的数据，将接收过来的数据存储在下位机的数据存储结构单元里，同时将串口实时数据存储在FLASH中，测试时，取出数据，根据协议自动编码成操作指令；
S2、依次执行指令来操作软件信号和硬线信号达到被测设备DUT输入信号的改变，包括电压信号值、IO口信号状态、定时器信号值和CAN数据的控制，以及电压干扰和CAN干扰模拟操作等；
S3、执行一定的命令操作，向被测设备发送信号，通过对比被测设备返回的响应信号与预期响应信号的对比来评价车载网络管理的一致性测试是否合格，同时，检测过程通过显示模块显示出来，检测结果通过串口通信模块发送给上位机生成测试报告文件。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种车载网络管理一致性测试装置，包括上位机、程控电压模块、物理层干扰模块，其特征在于：所述物理层干扰模块包括CAN干扰模块和电压干扰模块，所述上位机通过串口通信模块连接有主控单元，所述主控单元的输出端通过导线连接有CAN总线模块，所述CAN总线模块的输出端通过导线连接CAN干扰模块，所述CAN干扰模块的输出端通过导线连接外部检测仪表装置的CAN输入端，所述程控电压模块的输入端通过导线连接主控单元的DAC数模转换器和供电电源模块，所述程控电压模块输出端通过导线连接电压干扰模块，所述电压干扰模块的输出端通过导线连接外部检测仪表装置的电压输入端，所述主控单元的输出端通过导线连接有指示灯模块、报警器模块，显示模块，存储模块和外部电路信号输入输出模块，外部电路信号输入输出模块通过导线连接外部检测仪表装置的硬线引脚。
2.根据权利要求1所述的一种车载网络管理一致性测试装置，其特征在于：所述CAN干扰模块选用继电器多级串联连接控制CAN高CAN低线路短路的自身相干扰方式和CAN高CAN低与程控电压模块的输出电压相连接的外部干扰方式协调控制来实现多种情况下的CAN物理层干扰。
3.根据权利要求1所述的一种车载网络管理一致性测试装置，其特征在于：所述电压干扰模块选用继电器多级串联连接控制程控电压模块输出线路的短路、断路、悬空，实现了被测设备供电电压的接电，接地，悬空和电压值程控可调等多种情况的模拟。
4.根据权利要求1所述的一种车载网络管理一致性测试装置，其特征在于：所述电压干扰模块选用继电器多级串联连接和程控电压模块协调控制的方式实现了多种情况的CAN物理层干扰。
5.根据权利要求书3所述的一种车载网络管理一致性测试装置，其特征在于：所述CAN网络通过拨动开关来决定是否需要针对被测仪表接入120欧的终端电阻。
6.根据权利要求1所述的一种车载网络管理一致性测试装置，其特征在于：所述程控电压模块包括恒定电压输出模块和程控电压模块，恒定输出电压模块选用的型号是LM2596-5.0芯片，程控电压模块选用LM2596-ADJ芯片，可通过控制输出0～24V的电压。
7.根据权利要求1所述的一种车载网络管理一致性测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、下位机根据串口传输协议接收串口传输过来的数据，将接收过来的数据存储在下位机的数据存储结构单元里，同时将串口实时数据存储在FLASH中，测试时，取出数据，根据协议自动编码成操作指令；
S2、依次执行指令来操作软件信号和硬线信号达到被测设备DUT输入信号的改变，如设定时间信号，发送CAN信号，执行干扰信号等，实现了网络层通信，计时和物理层的干扰模拟；
S3、通过比较DUT返回的响应信号与预期信号来评价车载网络管理的一致性测试是否合格，同时检测过程通过显示模块显示出来，检测结果通过串口通信模块发送给上位机生成测试报告文件。
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