CN109743228A - 一种采样点位置的测定方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采样点位置的测定方法，应用于CAN总线或CAN FD总线，包括在被测节点的被干扰帧的帧间隙域设定被干扰位；沿预设干扰方向逐步增加所述被干扰位的显性电平长度，直至总线产生错误帧；当所述总线产生错误帧时，读取当前干扰参数并根据所述当前干扰参数计算得到所述被测节点的采样点位置。该测定方法可有效提高采样点位置测定的准确度，保障产品开发过程中采样点位置设计的准确性与稳定性。本发明还公开了一种采样点位置的测定系统以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

Description

一种采样点位置的测定方法及系统

技术领域

本发明涉及电子测试技术领域，特别涉及一种采样点位置的测定方法；还涉及一种采样点位置的测定系统以及计算机可读存储介质。

背景技术

随着汽车工业的发展，控制器节点数量急剧增加。CAN通讯模块的开发与测试直接决定了CAN通讯的稳定性与可靠性，更关乎整车运行的可靠性。其中，采样点位置的配置，不仅影响CAN总线数据解析，而且还影响CAN总线上各节点的位时间同步。因此，在整个ECU开发以及整车网络开发的过程中，对CAN网络性能进行验证，以保证整车数据通讯准确、稳定、可靠的进行，采样点位置的测定便是其中的关键环节。

目前，测定CAN总线采样点位置的方法均通过对仿真报文进行帧内干扰，如，干扰仿真报文的RTR位、CRC分界符位等，来确定采样点的位置。然而，在进行帧内干扰时，会触发重同步，而重同步中的相位误差容易引起采样点位置移动，从而致使测定结果不准确。另外，现有测定装置均采用CAN stress设备，其时间片划分个数较少，每个时间片的长度较长，从而导致测试误差较大。且现有的测定方法无法确定CAN总线发送的错误帧是否由干扰引起，从而无法达到全面获知测定结果的效果。

有鉴于此，如何提供一种采样点位置的测定方案，提高采样点位置的测定准确率是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种采样点位置的测定方法，可有效提高采样点位置的测定准确率，保障产品开发过程中采样点设计的准确性与稳定性；本发明的另一目的是提供一种采样点位置的测定系统以及计算机可读存储介质，均具有上述技术效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种采样点位置的测定方法，应用于CAN总线或CAN FD总线，包括：

在被测节点的被干扰帧的帧间隙域设定被干扰位；

沿预设干扰方向逐步增加所述被干扰位的显性电平长度，直至总线产生错误帧；

当所述总线产生错误帧时，读取当前干扰参数并根据所述当前干扰参数计算得到所述被测节点的采样点位置。

可选的，所述沿预设干扰方向逐步增加所述被干扰位的显性电平长度，直至总线产生错误帧，包括：

将测试工具的采样点配置于最大采样点位置；

从所述被干扰位的同步段向右逐步增加所述被干扰位的显性电平长度，直至所述总线产生错误帧。

可选的，所述从所述被干扰位的同步段向右逐步增加所述被干扰位的显性电平长度，直至所述总线产生错误帧，包括：

设定干扰序列；其中，所述干扰序列的显性电平区域为正常位时间的起始位置至所述正常位时间的预设百分比的位置，隐性电平区域为所述正常位时间的所述预设百分比的位置至所述正常位时间的结束位置；

将所述被干扰位的电平替换为所述干扰序列的电平，并监测所述总线是否产生错误帧；

若所述总线未产生错误帧，则依据预设步长向右增加所述显性电平区域的宽度，并将所述被干扰位的电平替换为修改后的干扰序列的电平，直至所述总线产生错误帧。

可选的，所述预设百分比具体为50％。

可选的，所述预设步长具体为6.25ns。

可选的，所述读取当前干扰参数并根据所述当前干扰参数计算得到所述被测节点的采样点位置，包括：

读取所述正常位时间的时间片的数量、所述预设百分比的数值以及所述预设步长的个数；

根据(m×q+n-1)/m≤SP≤(m×q+n)/m，计算得到所述被测节点的采样点位置；

其中，所述m为所述正常位时间的时间片的数量，所述q为所述预设百分比的数值，所述n为所述预设步长的个数，所述SP为所述采样点位置。

可选的，还包括：

读取所述测试工具中的监测数据；

查看示波器上的波形状态；

根据所述监测数据以及所述波形状态，确定引发所述总线产生所述错误帧的原因。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种采样点位置的测定系统，包括：

CAN Disturbance Interface装置、可配置终端以及配置有测试工具的计算机；所述CAN Disturbance Interface装置与所述计算机以及数据传输线相连；所述可配置终端与所述数据传输线相连。

可选的，所述测定系统还包括示波器，所述示波器与所述数据传输线以及被测节点相连。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的采样点位置的测定方法的步骤。

本发明所提供的采样点位置的测定方法，包括在被测节点的被干扰帧的帧间隙域设定被干扰位；沿预设干扰方向逐步增加所述被干扰位的显性电平长度，直至总线产生错误帧；当所述总线产生错误帧时，读取当前干扰参数并根据所述当前干扰参数计算得到所述被测节点的采样点位置。

显然，本发明所提供的总线采样点位置的测定方法，将被干扰位设定于被干扰帧的帧间隙域，从而对位于此帧间隙域的被干扰位实施干扰，以使总线产生错误帧，进而测定采样点位置。区别于对被干扰帧的内部域进行干扰的现有技术方案，本发明所提供的测定方法对被干扰帧的外部域进行干扰，能够避免由于帧内干扰引发重同步操作而导致采样点位置移动的情况发生，可有效确保采样点位置测定的准确性，保障产品开发过程中采样点设计的准确度与稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种采样点位置的测定方法的示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种Trace窗口的示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种CAN Statistic窗口的示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种示波器界面的示意图；

图5为本发明实施例所提供的一种采样点位置的测定系统的示意图；

图6为本发明实施例所提供的另一种采样点位置的测定系统的示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种采样点位置的测定方法，可有效提高采样点位置的测定准确率，保障产品开发过程中采样点设计的准确度与稳定性；本发明的另一核心是提供一种采样点位置的测定系统以及计算机可读存储介质，均具有上述技术效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明应用总线时序硬件同步原理，当总线空闲时出现隐性到显性的信号边沿，触发硬件同步，此时同步跳转宽度将失效并忽略相位差，按照正常位时间配置中的采样点采集电平，若采集到的电平与发送值不一致，将立即输出错误标志位。

在此硬件同步原理下，请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种采样点位置的测定方法的示意图；参考图1可知，该测定方法包括：

S100：在被测节点的被干扰帧的帧间隙域设定被干扰位；

具体的，该测定方法可应用于CAN总线或CAN FD总线。为避免重同步对采样点位置的影响，提高采样点位置测定的准确率，本发明将被测节点的被干扰位设置于被干扰帧的帧间隙域，以后续对位于此帧间隙域的被干扰位进行干扰。具体而言，通过软件功能函数捕捉被测节点发出的数据帧，并以此数据帧作为被干扰帧。进一步，使用软件功能函数定位该被干扰帧的帧结束域以及设置偏移量。其中，上述偏移量的数值范围为8至26，从而在此数值范围设定被干扰位的具体位置，例如，将帧间隙域的第3位设置为被干扰位。当然，对于偏移量的具体数值，即对于被干扰位在被干扰帧的帧间隙域的具体位置，本发明不做唯一限定，可以根据实际需要进行差异性设置。此外，上述被干扰帧可以为被测ECU的周期报文的数据帧，也可以为网络管理报文的数据帧，亦或者为应用报文的数据帧。

S200：沿预设干扰方向逐步增加所述被干扰位的显性电平长度，直至总线产生错误帧；

具体的，在设定被干扰帧的被干扰位的基础上，本步骤旨在对此被干扰位进行干扰，以使总线产生错误帧。具体而言，在硬件配置时，可以将测试工具的CAN控制器的采样点位置配置于最大采样点位置，即将测试工具的CAN控制器的采样点位置配置于被测节点的采样点位置的右侧；或者，还可以将测试工具的CAN控制器的采样点位置配置于最小采样点位置，即将测试工具的CAN控制器的采样点位置配置于被测节点的左侧。完成上述配置后，便对应确定了干扰方向。若将测试工具的CAN控制器的采样点位置配置于被测节点的采样点位置的右侧，则从被干扰位的同步段向右逐步增加被干扰位的显性电平长度。若将测试工具的CAN控制器的采样点位置配置于被测节点的采样点位置的左侧，则朝向被干扰位的同步段，向左逐步增加被干扰位的显性电平长度。同样，可以结合实际情况对上述预设干扰方向进行设定，本发明在此不做具体限定。

在一种具体的实施方式中，上述沿预设干扰方向逐步增加被干扰位的显性电平长度，直至总线产生错误帧，包括：将测试工具的采样点配置于最大采样点位置；从被干扰位的同步段向右逐步增加被干扰位的显性电平长度，直至总线产生错误帧。

具体的，本实施例具体将测试工具的采样点配置于最大采样点位置处，于是，在对被干扰位实施干扰时，从被干扰位的同步段向右逐步增加被干扰位的显性电平长度，直至总线产生错误帧。

在一种具体的实施方式中，上述从被干扰位的同步段向右逐步增加被干扰位的显性电平长度，直至总线产生错误帧，包括：设定干扰序列；其中，干扰序列的显性电平区域为正常位时间的起始位置至正常位时间的预设百分比的位置，隐性电平区域为正常位时间的预设百分比的位置至正常位时间的结束位置；将被干扰位的电平替换为干扰序列的电平，并监测总线是否产生错误帧；若总线未产生错误帧，则依据预设步长向右增加显性电平区域的宽度，并将被干扰位的电平替换为修改后的干扰序列的电平，直至总线产生错误帧。

具体的，本实施例提供了一种具体的实现沿预设干扰方向逐步增加被干扰位的显性电平长度的方式，即用干扰序列的电平替换被干扰位的电平。具体而言，首先设定干扰序列，其中，干扰序列的显性电平区域为正常位时间的起始位置至正常位时间的预设百分比的位置，干扰序列的隐性电平区域为正常位时间的预设百分比的位置至正常位时间的结束位置。进而，在干扰序列设定完成后，用干扰序列的电平替换被干扰位的电平。将被干扰位的电平替换为干扰序列的电平后，实时监测总线是否出现错误帧，若总线未出现错误帧，则修改此干扰序列，根据预设步长沿预设干扰方向，增加干扰序列的显性电平区域的宽度，进而再次用修改后的干扰序列的电平替换被干扰位的电平，如此重复执行上述操作，直至总线出现错误帧。

其中，对于上述预设百分比的具体数值，本发明不做具体限定，结合实际需要设置即可，例如，可以为50％、60％等。

在一种具体的实施方式中，上述预设百分比具体为50％。

具体的，为缩短测定时间，提高测定效率，本实施例中，预设百分比的数值具体设置为50％，即干扰序列的显性电平区域为正常位时间的起始位置至正常位时间的50％的位置，隐性电平区域为正常位时间的50％的位置至正常位时间的结束位置；从而，在此干扰序列以及每次对此干扰序列增加预设步长的显性电平的基础上，对被干扰位进行干扰。

另外，对于上述预设步长的具体数值，本发明同样不做唯一限定，可以结合实际情况设置合适的数值。

在一种具体的实施方式中，上述预设步长具体为6.25ns。

具体的，为进一步提高测定结果的准确性与可靠度，本实施例中，预设步长的数值具体设定为6.25ns，即在总线未出现错误帧的情况下，修改干扰序列时，每次将干扰序列的显性电平区域的宽度增加6.25ns。具体而言，由于CAN Disturbance Interface设备的现场可编程逻辑阵列模块最多可将一个正常位时间分割为320个时间片，从而，当总线速率为500k波特率时，每个时间片的长度可以达到6.25ns。故可选用CAN Disturbance Interface设备，以6.25ns的预设步长增加干扰序列的显性电平区域的宽度，从而以6.25ns的步长逐步逼近被测节点的采样点位置，达到更精确的测定被测节点的采样点位置的目的。

S300：当总线产生错误帧时，读取当前干扰参数并根据当前干扰参数计算得到被测节点的采样点位置。

具体的，本步骤的目的即在于计算被测节点的采样点位置。具体而言，对被干扰位实施干扰而使总线产生错误帧后，即可读取当前干扰参数，进而根据当前干扰参数计算得到被测节点的采样点位置。

在一种具体的实施方式中，上述读取当前干扰参数并根据当前干扰参数计算得到被测节点的采样点位置，包括：

读取正常位时间的时间片的数量、预设百分比的数值以及预设步长的个数；根据(m×q+n-1)/m≤SP≤(m×q+n)/m，计算得到被测节点的采样点位置；其中，m为正常位时间的时间片的数量，q为预设百分比的数值，n为预设步长的个数，SP为采样点位置。

具体的，本实施例提供了一种较为具体的计算被测节点的采样点位置的方案，具体即当CAN总线产生错误帧后，读取正常位时间的时间片的数量m、预设百分比的数值q以及干扰序列中增加的预设步长的个数n，进而根据公式(m×q+n-1)/m≤SP≤(m×q+n)/m计算得到被测节点的采样点位置SP。例如，当正常位时间的时间片的数量为320、预设百分比的数值为50％以及预设步长的个数为85时，根据上述公式可计算得到被测节点的采样点位置位于被干扰位的76.25％至76.56％之间。

综上所述，本发明所提供的采样点位置的测定方法，将被干扰位设定于被干扰帧的帧间隙域，从而对位于此帧间隙域的被干扰位实施干扰，以使总线产生错误帧，进而测定采样点位置。区别于对被干扰帧的内部域进行干扰的现有技术方案，本发明所提供的测定方法对被干扰帧的外部域进行干扰，能够避免由于帧内干扰引发重同步操作而导致采样点位置移动的情况发生，可有效确保采样点位置测定的准确性，保障产品开发过程中采样点设计的准确度与稳定性。

在上述实施例的基础上，可选的，还可以包括：读取测试工具中的监测数据；查看示波器上的波形状态；根据监测数据以及波形状态，确定引发总线产生错误帧的原因。

具体的，在提高测定准确率的情况下，为当总线产生错误帧时，明确引起此错误帧的原因，以为采样点位置测定提供更全面的参考，本实施例中，在计算被测节点的采样点位置的基础上，还通过读取并分析测试工具的监控数据以及查看示波器上的波形状态来确定引发错误帧的原因，以明确此错误帧是否由上述干扰操作所至。其中，示波器上所显示的波形包括CAN HighLevel即CAN高线信号的波形，CAN Low Level即CAN低线信号的波形，RXDsignal即接收数据信号的波形和TXD signal即发送数据信号的波形。且RXD signal和TXDsignal是被测节点内部的两个信号，具体即CAN controller和CAN transceiver。当总线产生错误帧时，测试工具CANoe的Trace窗口可监测到Stuff Error的错误帧，如图2所示。且监控数据中会出现RxErr。测试工具CANoe的CAN Statistic窗口可监测到Receive ErrorCount最大值为1，如图3所示。另外，示波器上会出现连续6个显性电平，以及错误帧标志，如图4所示。此外，采样点位置也可以通过示波器进行观测测量。

本发明还提供一种采样点位置的测定系统，请参考图5，图5为本发明实施例所提供的采样点位置的测定系统的示意图，结合图5可知，该测定系统包括：

CAN Disturbance Interface装置10、可配置终端20以及配置有测试工具的计算机30；其中，CAN Disturbance Interface装置10与该配置有测试工具的计算机30以及CAN数据传输线相连；可配置终端与数据传输线相连。其中，可配置终端的数量至少为1个，以测定系统包含2个可配置终端为例，两个可配置终端20间通过数据传输线相连，如当测试CAN总线时，即通过CAN高线与CAN低线相连。CAN Disturbance Interface装置10与此数据传输线以及配置有测试工具的计算机30相连，当对被测节点实施测定时，将被测节点连接与此数据传输线即可。

对于测定系统的具体工作过程，参照上述方法实施例即可，本发明在此不做赘述。

在上述实施例的基础上，可选的，该测定系统还包括示波器40，该示波器40与数据传输线以及被测节点相连。

具体的，请参考图6，图6为本发明实施例所提供的另一种采样点位置的测定系统的示意图；参考图6，本实施例中，测定系统还包括示波器40，且示波器40与数据传输线相连，并通过一路数据发送线与一路数据接收线与被测节点相连。对于示波器40在测定过程中的相关描述，参照上述方法实施例即可。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如下的步骤：

在被测节点的被干扰帧的帧间隙域设定被干扰位；沿预设干扰方向逐步增加被干扰位的显性电平长度，直至总线产生错误帧；当总线产生错误帧时，读取当前干扰参数并根据当前干扰参数计算得到被测节点的采样点位置。

该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

对于本发明所提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不做赘述。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备以及计算机可读存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦写可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的采样点位置的测定方法、系统以及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种采样点位置的测定方法，其特征在于，应用于CAN总线或CAN FD总线，包括：

在被测节点的被干扰帧的帧间隙域设定被干扰位；

沿预设干扰方向逐步增加所述被干扰位的显性电平长度，直至总线产生错误帧；

当所述总线产生错误帧时，读取当前干扰参数并根据所述当前干扰参数计算得到所述被测节点的采样点位置。

2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述沿预设干扰方向逐步增加所述被干扰位的显性电平长度，直至总线产生错误帧，包括：

将测试工具的采样点配置于最大采样点位置；

从所述被干扰位的同步段向右逐步增加所述被干扰位的显性电平长度，直至所述总线产生错误帧。

3.根据权利要求2所述的测定方法，其特征在于，所述从所述被干扰位的同步段向右逐步增加所述被干扰位的显性电平长度，直至所述总线产生错误帧，包括：

设定干扰序列；其中，所述干扰序列的显性电平区域为正常位时间的起始位置至所述正常位时间的预设百分比的位置，隐性电平区域为所述正常位时间的所述预设百分比的位置至所述正常位时间的结束位置；

将所述被干扰位的电平替换为所述干扰序列的电平，并监测所述总线是否产生错误帧；

若所述总线未产生错误帧，则依据预设步长向右增加所述显性电平区域的宽度，并将所述被干扰位的电平替换为修改后的干扰序列的电平，直至所述总线产生错误帧。

4.根据权利要求3所述的测定方法，其特征在于，所述预设百分比具体为50％。

5.根据权利要求4所述的测定方法，其特征在于，所述预设步长具体为6.25ns。

6.根据权利要求5所述的测定方法，其特征在于，所述读取当前干扰参数并根据所述当前干扰参数计算得到所述被测节点的采样点位置，包括：

读取所述正常位时间的时间片的数量、所述预设百分比的数值以及所述预设步长的个数；

根据(m×q+n-1)/m≤SP≤(m×q+n)/m，计算得到所述被测节点的采样点位置；

其中，所述m为所述正常位时间的时间片的数量，所述q为所述预设百分比的数值，所述n为所述预设步长的个数，所述SP为所述采样点位置。

7.根据权利要求6所述的测定方法，其特征在于，还包括：

读取所述测试工具中的监测数据；

查看示波器上的波形状态；

根据所述监测数据以及所述波形状态，确定引发所述总线产生所述错误帧的原因。

8.一种电平采样点位置的测定系统，其特征在于，应用于CAN总线或CAN FD总线，包括：

CAN Disturbance Interface装置、可配置终端以及配置有测试工具的计算机；所述CAN Disturbance Interface装置与所述计算机以及数据传输线相连；所述可配置终端与所述数据传输线相连。

9.根据权利要求8所述的测定系统，其特征在于，所述测定系统还包括示波器，所述示波器与所述数据传输线以及被测节点相连。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的采样点位置的测定方法的步骤。