CN109861795B - Canfd总线系统采样点配置与测试方法及相应的数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及CANFD总线系统采样点配置与测试方法及相应的数据传输方法。基于CANFD数据帧中转换比特的位时间与采样点的关系，针对系统所支持的不同通信速率，配置出系统中各节点能够实现通信的采样点位置和相应的偏差范围。发送节点生成CANFD数据帧，根据所确定的位采样点位置得到转换比特的位时间；然后以第一通信速率发送数据帧第一部分，以确定的转换位时间发送转换比特，并且以第二通信速率发送数据帧第二部分。本发明还提供CANFD系统采样点测试方法，针对待测节点发送的数据帧，检测第一部分中一比特的位时间、转换比特的位时间和第二部分中一比特的位时间。基于检测的这些位时间计算位采样点位置，通过判断其是否符合偏差范围来确定待测节点是否通过测试。

Description

CANFD总线系统采样点配置与测试方法及相应的数据传输 方法

技术领域

本发明总体上涉及电子领域，具体涉及一种CANFD总线系统采样点配置与测试方法以及相应的数据传输方法。

背景技术

随着汽车电子化程度越来越高，汽车中各个电子控制单元(ECU，ElectronicControl Unit)的通信速度的需求也越来越高。典型地，各个ECU通过控制器局域网络(CAN，Controller Area Network)总线通信，其通信速率为500kBit/s。传统的CAN网络已经不能满足日益多元化的汽车电子功能，在近几年逐渐成熟的具有灵活数据速率的CAN(CANFD，CAN with Flexible Data rate)总线作为传统CAN总线的替代方案，越来越多的受到行业关注。

CANFD总线系统具有诸多优点，其提高了传输速率和报文的有效利用率，并且保持高可靠性的同时能够兼容目前的CAN总线。当前CANFD的应用还属于初级阶段，缺乏很多设计经验及测试方法，其中包括作为系统关键设计之一的采样点设计。由于CANFD总线的通信属性与CAN总线的不同，采样点配置或设计以及对应的测试方法与传统CAN总线有显著区别。当前的CAN总线系统采样点设计和测试方法并不适用于CANFD总线系统。

发明内容

针对上述问题，本发明的实施例提供一种CANFD总线系统采样点配置与测试方法以及相应的数据传输方法，实现了CANFD总线系统的采样点配置和测试问题。

在本发明的第一方面，提供一种CANFD总线系统中的通信节点发送数据的方法。该方法包括：生成CANFD数据帧，CANFD数据帧包括将以第一通信速率发送的第一部分、将以第二通信速率发送的第二部分以及第一部分与第二部分之间的转换比特；确定发送转换比特的位时间；以及以与第一通信速率相应的第一时钟发送第一部分中的比特，以确定的转换位时间发送转换比特，以及以与第二通信速率相应的第二时钟发送第二部分中的比特。

在某些实施例中，确定发送转换比特的位时间包括：确定CANFD总线系统的数据传输所支持的第一通信速率和第二通信速率；基于第一通信速率和第二通信速率，确定CANFD总线系统的位采样点位置；以及基于位采样点位置，计算转换比特的位时间。

在某些实施例中，确定CANFD总线系统的位采样点位置包括：当第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为2M比特/秒、5M比特/秒或8M比特/秒时，将位采样点位置确定为自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的0.8倍位置处。

在某些实施例中，计算转换比特的位时间包括根据下式计算：

T_BRS＝T1*s+T2*(1-s)

其中T_BRS为转换比特的位时间，T1为以第一通信速率传输一比特的时间，T2为以第二通信速率传输一比特的时间，s为表征位采样点位置的自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的倍数。

在本发明的第二方面，提供一种CANFD总线系统中的通信节点接收数据的方法。该方法包括：经由CANFD总线接收来自其他通信节点的CANFD数据帧，CANFD数据帧包括以第一通信速率发送的第一部分、以第二通信速率发送的第二部分以及第一部分与第二部分之间的转换比特；确定CANFD总线系统的位采样点位置和转换比特的位时间；以及以确定的位采样点位置对CANFD数据帧的比特进行采样，以解析CANFD数据帧。

在某些实施例中，确定CANFD总线系统的位采样点位置包括：当第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为2M比特/秒、5M比特/秒或8M比特/秒时，将位采样点位置确定为自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的0.8倍位置处。

在某些实施例中，确定转换比特的位时间包括根据下式计算：

T_BRS＝T1*s+T2*(1-s)

其中T_BRS为转换比特的位时间，T1为以第一通信速率传输一比特的时间，T2为以第二通信速率传输一比特的时间，s为表征位采样点位置的自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的倍数。

在本发明的第三方面，提供一种用于测试CANFD总线系统的位采样点位置的方法，CANFD总线系统包括根据本发明第一方面所描述的方法发送数据的待测通信节点。该方法包括：获取待测通信节点发送的CANFD数据帧，CANFD数据帧包括以第一通信速率发送的第一部分、以第二通信速率发送的第二部分以及第一部分与第二部分之间的转换比特；检测第一部分中一比特相应的第一位时间、转换比特的位时间和第二部分中一比特相应的第二位时间；以及基于第一位时间、转换比特的位时间和第二位时间，计算CANFD总线系统的位采样点位置。

在某些实施例中，计算CANFD总线系统的位采样点位置包括根据下式计算：

s＝(T_BRS-T2)/(T1-T2)

其中s表征位采样点位置，T_BRS为转换比特的位时间，T1为第一位时间，T2为第二位时间。

在某些实施例中，方法还包括：确定计算的位采样点位置是否在偏差范围内；以及响应于位采样点位置未在偏差范围内，确定待测通信节点关于位采样点位置的测试失败。

在某些实施例中，确定计算的位采样点位置是否在偏差范围内包括：当第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为2M比特/秒时，确定位采样点位置是否在0.78-0.82之间；当第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为5M比特/秒时，确定位采样点位置是否在0.79-0.81之间；以及当第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为8M比特/秒时，确定位采样点位置是否在0.794-0.806之间。

在本发明的第四方面，提供一种CANFD总线系统，包括根据本发明第一方面所描述的方法发送数据的通信节点和/或根据本发明第一方面所描述的方法接收数据的通信节点。

本发明实施例提供了一种有效的CANFD总线系统采样点配置和测试以及相应的数据传输方案，给出了采样点的允许偏差范围，提升了CANFD总线系统的应用前景。

附图说明

图1示出根据本发明实施例的基于CANFD总线通信的系统的示意性框图；

图2示出根据本发明实施例的CANFD帧结构的示意图；

图3示出根据本发明的一个实施例的两节点通信模型的示意图；

图4示出根据本发明的一个实施例的两节点通信模型采样点关系的示意图；

图5示出根据本发明实施例的典型的传输一比特信息的方波电压的示意图；

图6示出根据本发明实施例的配置CANFD总线系统采样点的允许偏差范围的示意图；

图7示出根据本发明的一个实施例的CANFD总线系统中的通信节点发送数据的方法的流程图；

图8示出根据本发明的一个实施例的CANFD总线系统中的通信节点接收数据的方法的流程图；以及

图9示出根据本发明的一个实施例的CANFD总线系统采样点测试方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本发明并不局限于附图和以下实施例。

如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。

如所知的，CAN总线的通信速率较CANFD总线慢，其一个比特(Bit)或比特位的位时间较长，对采样点偏差的容忍度较高，一般配置在75％-83％之间是可以满足通信要求的。对应的测试方法则通过干扰出错误帧的方法，将位时间分成若干份，逐份进行干扰直到出现错误帧为止。这种干扰测试法的误差取决于位时间的份额，一般在4％左右，同时测出来的采样率一般比实际值偏小。

当前CANFD最高的通信速度为8Mbit/s的速度，一个比特的位时间是0.125ms，由于电压上升沿波动较大，需要较大的采样率才能保证采样点的正确性。另一方面，CANFD总线中采取BRS位切换通信速度的做法，采样点越大，对采样点偏差的容忍能力越小。而干扰测试法的误差太大，无法满足CANFD采样点的测试。

有鉴于此，本发明实施例提供一种针对CANFD总线系统的采样点配置及相应的采样点测试方法，同时提供一种CANFD总线系统的数据传输方法。

下面结合附图对本发明实施例作进一步描述。图1示出了基于CANFD总线通信的系统100的示意性框图。如图所示，系统100中包括多个通信节点，示出有通信节点110、120和130，这些通信节点在汽车应用中可以是ECU。通信节点通过CANFD总线140基于CANFD协议进行通信，CANFD总线140可以包括高位数据线CAN_H和低位数据线CAN_L。

可以理解，这些通信节点均可以充当发送节点和接收节点。例如，对于某个通信节点110，当其为发送节点基于CANFD协议发送数据时，其他通信节点120和130为接收节点；当其他通信节点120和130为发送节点发送数据时，通信节点110为接收节点。

图2示出了根据本发明实施例的CANFD帧结构200的示意图。应该理解，CANFD帧结构200仅是为了便于描述本发明实施例目的在格式方面的示意性结构。如图所示，在本实施例中，CANFD数据帧200由7个不同的位场组成，分别为帧起始(SOF，Start of Frame)、仲裁场、控制场、数据场、CRC校验场、ACK应答场和帧结束(EOF，End of Frame)。

仲裁场由ID识别符和远程请求替换(RRS，Remote Request Substitution)位构成；控制场由ID扩展(IDE，ID Extension)位、FD格式指示(FDF，FD Format Indicator)位、保留(res)位、位速率转换开关(BRS，Bit Rate Switch)位、错误状态指示(ESI，ErrorState Indicator)位和数据长度编码(DLC:Data Length Code)位构成；数据场由数据帧里的传输数据组成，在数据场中设置传输数据；CRC校验场由CRC校验位和CRC界定符DEL构成；ACK应答场由ACK应答位和ACK界定符DEL构成。各符号位上方还示出了所占用的比特数。

CANFD总线相对传统CAN总线的特点是通信速度切换，如图所示，在数据帧200的仲裁阶段和数据阶段分别采用不同的通信速率。具体而言，从帧起始位SOF到BRS位的采样点通信速率为500kBit/s，BRS位采样点后开始切换通信速率，可以配置为2Mbit/s、5Mbit/s或8Mbit/s，到CRC界定符DEL采样点后通信速率切换为传统CAN总线的500kBit/s。

应当指出的是，如前所述，帧结构200仅是示意，基于CANFD总线的数据帧可以由不同的位场组成，但其具有通信速度切换特性。换言之，根据本发明实施例的CANFD数据帧至少包括以第一通信速率传输的第一部分、以第二通信速率传输的第二部分以及数据帧的第一部分与第二部分之间的转换比特，数据帧的第一部分和第二部分分别包括若干比特。

可以理解，在CANFD总线系统中，当发送通信节点(例如某一ECU)在总线空闲时以帧结构200来传输数据帧时，接收通信节点(例如另一ECU)将基于定时在每个比特合适的采样点位置(本文中也称之为位采样点位置)进行采样，从而能够进一步解析比特信息。

值得注意的是，CAN系统接收节点通常可以对于每个比特位在采样点位置采样一次，该采样点位置表征采样点在一个比特中的位置，通常用占整个比特位时间的百分数来表示。由于CANFD系统具有可变速率，系统的位采样点位置在转换比特中存在特殊性，以转换比特来研究系统的采样点位置是有利的。

根据CANFD中在BRS位变速率的特性，发明人注意到BRS位的位时间与采样点存在关联关系，如下式(1)：

T_BRS＝T₁*s+T₂*(1-s) (1)

其中，T_BRS为BRS位的位时间；T_500K为第一通信速率时一个比特位的位时间；T_2M为第二通信速率时一个比特位的位时间；s表征采样点位置，在BRS位的该位置之前为第一通信速率、之后切换到第二通信速率，其值为时间上的系数，此处其是自转换比特传输起始以第一通信速率传输转换比特所需时间的倍数。从另一个角度来看，s作为系统的位采样点位置，其值为自每个比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的倍数。

为了便于描述本发明实施例，以下描述以CANFD总线系统中第一通信速率为500Kbit/s、第二通信速率为2Mbit/s为例进行说明。在此情况下，BRS位的位时间与采样点存在如下式(2)的关系：

T_BRS＝T_500K*s+T_2M*(1-s) (2)

其中，T_500K为500Kbit/s通信速率时一个比特位的位时间，即T_500K＝2ms；T_2M为2Mbit/s通信速率时一个比特位的位时间，即T_2M＝0.5ms；s表征采样点位置，此处其是自转换比特传输起始以500Kbit/s传输转换比特所需时间的倍数。

两节点通信模型

为了合理配置CANFD总线系统的采样点，首先考虑只有两个通信节点时的通信模型。图3示出了根据本发明的一个实施例的两节点通信模型300的示意图。

通信模型300示出了两个通信节点，即节点1和节点2，其可以是系统100中的任意两个通信节点。假设节点1为发送节点，其采样点为s1，变速后波特率为2M；节点2为接收节点，其采样点为s2。变速前两节点的波特率均为500K,变速后波特率均为2M。

如图所示，节点1相应的BRS位的位时间为T_BRS1，其ESI位的位时间为T_2M；节点2相应的BRS位的位时间为T_BRS2，其ESI位的位时间同样为T_2M。根据上式(2)可以得到T_BRS1和T_BRS2：

T_BRS1＝T_500K*s1+T_2M*(1-s1) (3)

T_BRS2＝T_500K*s2+T_2M*(1-s2) (4)

在这样的CANFD总线系统中，如果要求节点2能够正确接收节点1的报文，则节点2的BRS位的采样点须在节点1的BRS位里，并且节点2的ESI位的采样点须在节点1的ESI位里。对于接收节点2，其采样点的允许范围为R。由此可以得到如下式(5)和式(6)：

T_500K*s2≤T_BRS1 (5)

T_BRS1≤T_BRS2+T_2M*s2≤T_BRS1+T_2M (6)

由式(3)到式(6)可以得到采样点s2与s1的关系，如下式(7)：

0.75*s1≤s2≤0.25+0.75*s1 (7)

同理，当节点2为发送节点，节点1为接收节点时，如果要求节点1能够正确接收节点2的报文，则节点1的BRS位的采样点须在节点2的BRS位里，并且节点1的ESI位的采样点须在节点2的ESI位里，由此可以得到采样点s1与s2的关系，如下式(8)：

0.75*s2≤s1≤0.25+0.75*s2 (8)

为了直观地反映两节点通信模型300中两节点的采样点之间的关系，图4示出了根据本发明的一个实施例的两节点通信模型采样点关系图400的示意。

如图所示，以节点1的采样点s1为横坐标，节点2的采样点s2为纵坐标，在坐标图上示出式(7)和式(8)所表征的关系。可以看到，其中菱形阴影面积410为节点1和节点2能够通信的范围。如图中所示出的，如果节点1的采样点为0.8，则节点2的采样点必须在0.733到0.85之间，否则这两个节点将无法通信。

在实际通信系统中，传递一比特信息的电压波形并不是完美的方波。图5示出了典型的传输一比特信息的方波电压的示意图。因此，在配置CANFD总线系统的采样点位置时，考虑方波上升沿时间、波形过冲和震荡以及下降沿时间，需要采样点设置一般要大于0.5且小于0.9，才能保证接收节点采集到正确的电压信号。

对于传统500Kbit/s的CAN总线来说，一般对采样点要求在0.75-0.83之间，但是对于CANFD总线来说，由于位时间变短，过冲震荡的影响影响相对变长，所以采样点要求在0.8左右比较合理。在确定了系统采样点后需要给出偏差范围和测试方法，这样才能对整个系统进行闭环的验证。

系统通信模型

在CANFD总线系统中节点之间的采样点相差太大会导致无法进行通信，接下来讨论在系统采样点为0.8时的理论偏差允许范围。图6示出了根据本发明实施例的配置CANFD总线系统采样点的允许偏差范围的示意图。

假设在两节点通信模型300的基础上再加上一个节点3，其采样点s3为0.8。在此情况下，如图6中左边部分所示，这三个节点之间要能够通信，节点1和节点2的采样点范围限缩为采样点s1、s2轴的0.733与0.85这4条直线与图4中菱形410围成的区域610。

图6右上部分示出了区域610的坐标示意，其示出了当节点3的采样点s3为0.8时，节点1和节点2的采样点s1和s2的可通信范围。

现在继续往这个通信系统增加节点，并配置这个通信系统的采样点都在0.8左右。此时需要给出尽量大的允许偏差范围。具体而言，此时对应的就是要寻找以(0.8，0.8)为中心点，范围在菱形里面的最大正方形，如图6右下部分所示，经计算后得出的结果是0.8±0.028，此即CANFD总线系统采样点为0.8时的系统采样点偏差要求。

也就是说，配置一个CANFD总线通信系统，采样点目标为0.8，其理论偏差范围为0.028。超过此偏差范围，系统就会出现通信失败的风险。从菱形的范围里分析，系统采样点越高，允许的偏差范围越小；系统采样点越小(须大于0.5)，允许的偏差范围越大，但波形过冲和震荡的影响也越大。根据本发明的一个实施例，考虑到系统中其它误差带来的影响，可以将系统的采样点偏差定为0.8±0.02。

以上以CANFD总线系统中第一通信速率为500Kbit/s、第二通信速率为2Mbit/s为例描述了根据本发明实施例的采样点设计和配置过程，对于第二通信速率为5Mbit/s、8Mbit/s或其他通信速率的CANFD总线系统，可以采用同样的方法计算出采样点及其采样点偏差范围。

在本发明的一个实施例中，针对第一通信速率为500Kbit/s、第二通信速率为5Mbit/s的CANFD总线系统，按照如上所描述的方法得到其采样点为0.80，偏差范围为0.80±0.01。针对第一通信速率为500Kbit/s、第二通信速率为8Mbit/s的CANFD总线系统，按照如上所描述的方法得到其采样点为0.80，偏差范围为0.80±0.006。

在CANFD总线系统的整个开发流程中，需要对节点以及总线系统进行CANFD总线测试。本发明进一步提供一种基于上述采样点配置的CANFD总线通信节点数据传输的方法，并提供对这样的CANFD系统的采样点进行测试的方案。

图7示出了根据本发明的一个实施例的CANFD总线系统中的通信节点发送数据的方法700的流程图，方法700可以在例如系统100中的任意通信节点处实现。

在710，生成CANFD数据帧。CANFD数据帧包括将以第一通信速率发送的第一部分和将以第二通信速率发送的第二部分以及第一部分与第二部分之间的转换比特。具体而言，通信节点可以根据例如图2所示的数据帧结构生成CANFD数据帧，数据帧的第一部分和第二部分均包括多个位场，其还可以包括将以第一通信速率发送的第三部分。

在720，确定发送转换比特的位时间。根据本发明的实施例，转换比特的位时间与采样点具有关联关系。在一个实施例中，基于CANFD总线系统的数据传输所支持的第一通信速率和第二通信速率，确定CANFD总线系统的位采样点位置。然后根据位采样点位置，计算转换比特的位时间。

CANFD总线支持速率切换，通信节点可以有多种方式获知系统所支持的通信速率。在一个实施例中，由该CANFD系统预先配置，使得每个节点具有该系统的速率信息，例如第一通信速率为500Kbit/s，第二通信速率为2Mbit/s或者第二通信速率为5Mbit/s或8Mbit/s等。

确定CANFD总线系统的位采样点位置的过程如上所描述。根据本发明实施例，当第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为2M比特/秒、5M比特/秒或8M比特/秒时，采样点可以配置为0.8，也即将位采样点位置确定为自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的0.8倍位置。

根据本发明实施例，当确定了采样点位置，可以根据式(1)计算得到相应的转换比特的位时间。

在730，以与第一通信速率相应的第一时钟发送第一部分中的比特，以确定的转换位时间发送转换比特，以及以与第二通信速率相应的第二时钟发送第二部分中的比特。作为示例，在第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为2M比特/秒的实施例中，通信节点以2ms的位时间发送第一部分中的所有比特位，然后以计算出的转换比特的位时间来发送转换比特，并以0.5ms的位时间发送第二部分中的所有比特位。

图8示出了根据本发明的一个实施例的CANFD总线系统中的通信节点接收数据的方法800的流程图，方法800可以在例如系统100中的任意通信节点处实现。

在810，经由CANFD总线接收来自其他通信节点的CANFD数据帧。该数据帧可以是系统中其他通信节点以结合图7所描述的方式发送的，其包括以第一通信速率发送的第一部分和以第二通信速率发送的第二部分以及以相应的转换位时间发送的第一部分与第二部分之间的转换比特。

在820，确定CANFD总线系统的位采样点位置和数据帧中转换比特的位时间。在一个实施例中，基于CANFD总线系统的数据传输所支持的第一通信速率和第二通信速率，确定CANFD总线系统的位采样点位置。在一个实施例中，位采样点位置可以是根据CANFD总线系统的数据传输所支持的通信速率而预先配置的。对于第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率分别为2M比特/秒、5M比特/秒和8M比特/秒时，采样点可以配置为0.8。然后，根据式(1)接收节点可以计算得到所接收的数据帧中的转换比特的位时间。

在830，基于确定的位采样点位置和转换比特的位时间，对CANFD数据帧的比特进行采样，以解析CANFD数据帧。通信节点根据采样点位置，针对每个比特，在自该比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的相应倍数位置处进行采样。

可以理解，根据转换比特的位时间，接收节点可以确定数据帧的第二部分的起始位置，进而以确定的位采样点位置对第二部分中的每个比特进行采样，从而解析数据帧。

CANFD节点采样点的测试方法

目前，针对500Kbit/s的传统CAN系统的采样点测试方法是干扰测试法，使用CAN干扰仪，干扰发送节点CAN报文中的某一个比特的电压。其原理是将该比特分成n份(一般干扰仪n＝25)，利用干扰仪一份一份的干扰。由于发送节点有回读机制，如果发送节点在自己的采样点位置回读出来的电压与自己发送的电压不一致就会报错误帧。这种方法的理论误差一个时间份额的量，即为1/n。

在如上所配置的采样点为0.8的CANFD总线系统中要求的偏差范围0.028，远小于干扰测试法的误差，因此干扰测试法不能满足CANFD的采样点测试。有鉴于此，本发明实施例提出一种专门针对CANFD总线系统的采样点测试方法。

图9示出了根据本发明的一个实施例的CANFD总线系统采样点测试方法900的流程图。下面结合图1所示的系统100描述采样点测试方法，本实施例同样以第一通信速率为500Kbit/s、第二通信速率为2Mbit/s的CANFD总线系统为例。

系统100中各通信节点110、120和130均按照本发明实施例配置的采样点来进行通信。假设通信节点110为待测节点设备，将通信节点110的CAN_H和CAN_L信号线分别连接到示波器。给通信节点110上电，示波器采取报文触发的方式。

应当注意的是，根据本发明实施例的测试方法不同于传统CAN系统，是一种BRS位测试方法。相应的测试系统也更为简便，只需要利用常用的示波器。

在910，获取CANFD总线系统中的待测通信节点发送的CANFD数据帧。根据本发明的实施例，CANFD数据帧包括以第一通信速率发送的第一部分和以第二通信速率发送的第二部分以及第一部分与第二部分之间的转换比特。通信节点可以采取如方法700所描述而生成并发送CANFD数据帧。

在920，检测CANFD数据帧的第一部分中一比特相应的第一位时间、转换比特的位时间和第二部分中一比特相应的第二位时间。在一个实施例中，示波器可以测试报文中FDF位的位时间作为第一位时间T1、测试报文中BRS位的位时间作为转换比特的位时间T_BRS并且测试报文中ESI位的位时间作为第二位时间T2。

在930，基于第一位时间、转换比特的位时间和第二位时间，计算CANFD总线系统的位采样点位置。在一个实施例中，根据上式(1)可以得到采样点s：

s＝(T_BRS-T2)/(T1-T2) (9)

进一步地，方法900还包括在940确定计算的位采样点位置是否在预定范围或偏差范围内，并基于该判断确定测试是否通过。如果位采样点位置未在预定范围内，确定待测通信节点110位采样点位置测试失败。通信节点110存在通信问题，需要进行修正。在一个实施例中，如果计算的采样点s符合偏差范围，则重复上述测试过程，直到预定次数的测试通过。

如前所述，当系统的第一通信速率为500Kbit/s、第二通信速率为2Mbit/s时，偏差范围为0.78-0.82之间。同样地，对于第一通信速率为500Kbit/s、第二通信速率为5Mbit/s的CANFD总线系统，按照如上所描述的测试方法计算并判断是否符合偏差范围为0.80±0.01。对于第一通信速率为500Kbit/s、第二通信速率为8Mbit/s的CANFD总线系统，按照如上所描述的测试方法计算并判断是否符合偏差范围为0.80±0.006。

当已知本系统的通信速率时，测试时可以直接确定采样点的目标偏差范围。当事先并不具有通信速率的知识时，根据本发明的实施例，在940还可以包括确定CANFD总线系统的数据传输所支持的通信速率的过程。该过程可以通过检测相应的报文而得到的第一位时间和第二位时间来判断相应的通信速率，进而获知测试采样点的目标偏差范围。

本发明实施例提供了一种有效的CANFD总线系统采样点配置和测试以及相应的数据传输方案，给出了采样点的允许偏差范围，提升了CANFD总线系统的应用前景。

本领域技术人员可以理解，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它们的组合来实现：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。

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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种CANFD总线系统中的通信节点发送数据的方法，其特征在于，包括：

生成CANFD数据帧，所述CANFD数据帧包括将以第一通信速率发送的第一部分、将以第二通信速率发送的第二部分以及所述第一部分与所述第二部分之间的转换比特；

确定发送所述转换比特的位时间；以及

以与所述第一通信速率相应的第一时钟发送所述第一部分中的比特，以确定的所述转换位时间发送所述转换比特，以及以与所述第二通信速率相应的第二时钟发送所述第二部分中的比特，

其中，所述确定发送所述转换比特的位时间包括：

确定所述CANFD总线系统的数据传输所支持的所述第一通信速率和所述第二通信速率；

基于所述第一通信速率和所述第二通信速率，确定所述CANFD总线系统的位采样点位置，当所述第一通信速率为500K比特/秒以及所述第二通信速率为2M比特/秒、5M比特/秒或8M比特/秒时，将所述位采样点位置确定为自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的0.8倍位置处；以及

基于所述位采样点位置，根据下式计算所述转换比特的位时间：

TBRS＝T1*s+T2*(1-s)，

其中TBRS为所述转换比特的位时间，T1为以所述第一通信速率传输一比特的时间，T2为以所述第二通信速率传输一比特的时间，s为表征位采样点位置的自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的倍数。

2.一种CANFD总线系统中的通信节点接收数据的方法，其特征在于，包括：

经由CANFD总线接收来自其他通信节点的CANFD数据帧，所述CANFD数据帧包括以第一通信速率发送的第一部分、以第二通信速率发送的第二部分以及所述第一部分与所述第二部分之间的转换比特；

确定所述CANFD总线系统的位采样点位置，当所述第一通信速率为500K比特/秒以及所述第二通信速率为2M比特/秒、5M比特/秒或8M比特/秒时，将所述位采样点位置确定为自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的0.8倍位置处；

根据下式计算所述转换比特的位时间：

TBRS＝T1*s+T2*(1-s)，

其中TBRS为所述转换比特的位时间，T1为以所述第一通信速率传输一比特的时间，T2为以所述第二通信速率传输一比特的时间，s为表征位采样点位置的自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的倍数；以及

以确定的所述位采样点位置对所述CANFD数据帧的比特进行采样，以解析所述CANFD数据帧。

3.一种用于测试CANFD总线系统的位采样点位置的方法，所述CANFD总线系统包括根据权利要求1所述的方法发送数据的待测通信节点，其特征在于，包括：

获取所述待测通信节点发送的CANFD数据帧，所述CANFD数据帧包括以第一通信速率发送的第一部分、以第二通信速率发送的第二部分以及所述第一部分与所述第二部分之间的转换比特；

检测所述第一部分中一比特相应的第一位时间、所述转换比特的位时间和所述第二部分中一比特相应的第二位时间；以及

基于所述第一位时间、所述转换比特的位时间和所述第二位时间，根据下式计算所述CANFD总线系统的位采样点位置：

s＝(TBRS-T2)/(T1-T2)，

其中s表征位采样点位置，TBRS为所述转换比特的位时间，T1为所述第一位时间，T2为所述第二位时间。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

确定计算的所述位采样点位置是否在偏差范围内；以及

响应于所述位采样点位置未在所述偏差范围内，确定所述待测通信节点关于位采样点位置的测试失败。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中确定计算的所述位采样点位置是否在偏差范围内包括：

当所述第一通信速率为500K比特/秒以及所述第二通信速率为2M比特/秒时，确定所述位采样点位置是否在0.78-0.82之间；

当所述第一通信速率为500K比特/秒以及所述第二通信速率为5M比特/秒时，确定所述位采样点位置是否在0.79-0.81之间；以及

当所述第一通信速率为500K比特/秒以及所述第二通信速率为8M比特/秒时，确定所述位采样点位置是否在0.794-0.806之间。

6.一种CANFD总线系统，其特征在于，包括根据权利要求1所述的方法发送数据的通信节点和/或根据权利要求2所述的方法接收数据的通信节点。

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