CN110798386B - 一种可配置的can总线协议收发测试方法及系统 - Google Patents

一种可配置的can总线协议收发测试方法及系统 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种可配置的CAN总线协议收发测试方法及系统，使用CAN总线协议定义的标准数据帧，可以在一定范围内任意设置请求帧或应答帧数据长度，如果请求帧或应答帧数据长度超过协议中定义的数据帧长度，则将请求帧或应答帧数据拆分成多个单帧进行发送；如果接收到多帧，根据帧内容进行拼帧操作，将多个单帧组合成一个完整的请求帧或应答帧再进行应答处理，测试过程中用户可以根据需要即时更改相应的帧参数；同时本公开直接通过FPGA产生硬件中断信号，在中断程序中进行拼帧和应答帧发送等一系列操作，不进行数据上传，有效缩短了应答时间，可以保证应答时间小于2毫秒。

Description

一种可配置的CAN总线协议收发测试方法及系统
技术领域
本公开涉及CAN总线协议收发测试技术领域，特别涉及一种可配置的CAN总线协议收发测试方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
CAN(控制器区域网络)属于现场总线类别，是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行总线通信网络。CAN在上世纪80年代末，由德国博世公司提出，建议的最初动机是实现现代庞大的电子设备的通信，减少使用信号线，设计一个单一的网络总线，所有外设设备连接到该总线上。CAN总线具有数据传输速率高、抗电磁干扰能力强、可靠性高、错误检测机制完善等优点，在汽车制造业、船舶工业、航空工业等领域中应用广泛。
在某些应用场合，用户需要通过模拟发送端发送请求帧，模拟接收端应答请求帧，从而实现特定的收发功能测试。CAN总线协议中定义了一种遥控帧，即用于接收单元向具有相同ID的发送单元请求数据的帧，用户可以使用测试设备向被测设备发送遥控帧来实现应答测试。
但是，本公开发明人发现，(1)遥控帧及其应答帧长度比较固定，形式单一，很多时候不能满足用户多样的测试需求；(2)用户还可能对应答时间(从收到请求帧到发出应答帧的时间差)有要求，一般情况下接收端收到请求帧后将数据上传至上位机，上位机进行相应判断处理后完成应答操作，这种应答机制有时不能满足用户快速应答的需求。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种可配置的CAN总线协议收发测试方法及系统，可以灵活配置请求数据帧和应答数据帧的ID、帧类型、帧长和帧内容等参数，测试过程中可根据用户需求即时更改，同时为实现快速应答，本公开利用硬件中断信号进行应答处理，保证了应答时间小于2毫秒。
为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
本公开第一方面提供了一种可配置的CAN总线协议收发测试方法。
一种可配置的CAN总线协议收发测试方法，包括模拟发送端的测试，具体为：
(1-1)设置请求帧，至少包括帧ID、帧类型、帧长度和帧数据；
(1-2)发送请求帧，将配置好的请求帧写入发送缓冲区，设置循环发送或者单次发送；
(1-3)接收应答帧，解析接收的第一个应答单帧来判断整个应答帧类型，如果为多帧，则按照帧结构进行拼帧；
(1-4)比较应答数据，将接收的应答帧与标准应答帧进行比较，得出测试结果；
(1-5)测试过程中能够随时重新设置请求帧，再按照步骤(1-1)-(1-4)进行模拟发送端的测试。
作为可能的一些实现方式，所述(1-1)中，如果请求帧数据长度超过CAN总线协议中定义的数据帧最大长度，则将请求帧数据拆分成多个单帧。
作为可能的一些实现方式，所述标准应答帧为已发请求帧实际对应的应答帧。
本公开第二方面提供了一种可配置的CAN总线协议收发测试方法。
一种可配置的CAN总线协议收发测试方法，包括模拟接收端的测试，具体为：
(4-1)设置帧ID的启用，只有启用的帧ID才能进行应答，不启用的帧ID即使收到相应请求帧也不进行应答；
(4-2)设置应答帧，包括帧ID、帧类型、帧长度和帧数据；
(4-3)等待请求帧，接收后判断帧ID启用与否，未启用直接忽略，启用则进行应答；
(4-4)FPGA直接产生硬件中断信号，进入中断处理程序，解析收到的第一个请求单帧来判断整个请求帧类型，若为多帧则按照帧结构进行拼帧，根据最终收到的请求帧内容，发送相应应答帧；
(4-5)比较应答数据，将发送端接收的应答数据与标准应答帧进行比较，得出测试结果；
(4-6)模拟接收端的测试过程中能够随时重新设置应答帧和帧ID的启用情况，再按照步骤(4-1)-(4-5)进行测试。
作为可能的一些实现方式，所述(4-2)中，如果应答帧数据长度超过协议中定义的数据帧最大长度，则将应答帧数据拆分成多个单帧。
作为可能的一些实现方式，所述(4-4)中，应答耗时低于或等于2毫秒。
作为进一步的限定，应答过程耗时通过帧时标进行计算。
作为可能的一些实现方式，组成多帧的每个单帧的第1个有效数据位是该单帧的序号，组成多帧的第一个单帧的第2个有效数据位为整个多帧的帧长，组成多帧的其他单帧的第2个有效数据位为正常数据位。
作为可能的一些实现方式，所述标准应答帧为已发请求帧实际对应的应答帧。
本公开第三方面提供了一种可配置的CAN总线协议收发测试系统，至少包括模拟发送装置和模拟接收装置，所述模拟发送装置采用本公开第一方面所述的可配置的CAN总线协议收发测试方法进行测试，所述模拟接收装置采用本公开第二方面所述的可配置的CAN总线协议收发测试方法进行测试。
与现有技术相比，本公开的有益效果是：
1、本公开所述的内容可以灵活配置请求数据帧和应答数据帧的ID、帧类型、帧长和帧内容等参数，测试过程中可根据用户需求即时更改，从而极大的满足了用户多样的测试需求。
2、本公开利用硬件中断信号进行应答处理，不进行数据上传，保证应答时间小于2毫秒，有效缩短了应答时间，极大的提高了应答速率，进而提高了测试效率。
3、本公开所述的内容可以更改帧ID的启用，用户可以随时启用新的帧ID或者禁止已启用的帧ID，只有启用的帧ID才能进行应答，更好的满足的多样化的测试需求。
附图说明
图1为本公开实施例所述的可配置的CAN总线协议收发测试方法的流程示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：
如图1所示，本公开实施例1提供了一种可配置的CAN总线协议收发测试方法，包括模拟发送端的测试，具体为：
(1-1)设置请求帧，包括帧ID、帧类型、帧长度和帧数据等数据，如果请求帧数据长度超过协议中定义的数据帧最大长度，则将请求帧数据拆分成多个单帧；
(1-2)发送请求帧，将配置好的请求帧写入发送缓冲区，设置循环发送或者单次发送；
(1-3)接收应答帧，解析接收的第一个应答单帧来判断整个应答帧类型，如果为多帧，则按照帧结构进行拼帧；
(1-4)比较应答数据，将接收的应答帧与标准应答帧进行比较，得出测试结果；所述标准应答帧为已发请求帧实际对应的应答帧；
(1-5)测试过程中可以随时重新设置请求帧，再按照步骤(1-1)-(1-4)进行模拟发送端的测试。
实施例2：
如图1所示，本公开实施例2提供了一种可配置的CAN总线协议收发测试方法，包括模拟接收端的测试，具体为：
(4-1)设置帧ID的启用，只有启用的帧ID才能进行应答，不启用的帧ID即使收到相应请求帧也不进行应答；
(4-2)设置应答帧，包括帧ID、帧类型、帧长度和帧数据，如果应答帧数据长度超过协议中定义的数据帧最大长度，则将应答帧数据拆分成多个单帧；
(4-3)等待请求帧，接收后判断帧ID启用与否，未启用直接忽略，启用则进行应答；
(4-4)应答时间小于2毫秒，FPGA直接产生硬件中断信号，进入中断处理程序，解析收到的第一个请求单帧来判断整个请求帧类型，若为多帧则按照帧结构进行拼帧，根据最终收到的请求帧内容，发送相应应答帧；
(4-5)比较应答数据，将发送端接收的应答数据与标准应答帧进行比较，得出测试结果；所述标准应答帧为已发请求帧实际对应的应答帧；
(4-6)模拟接收端的测试过程中能够随时重新设置应答帧和帧ID的启用情况，再按照步骤(4-1)-(4-5)进行测试。
多帧数据的结构据图如表1所示。
表1：多帧数据的结构组成。
Figure BDA0002270048020000061
Figure BDA0002270048020000071
本实施例所述的多帧的结构，由多个单帧组成，除去帧ID和帧长，每个单帧有8个字节的有效数据；其中，组成多帧的每个单帧的第1个有效数据位是该单帧的序号，组成多帧的第一个单帧的第2个有效数据位为整个多帧的帧长，组成多帧的其他单帧的第2个有效数据位为正常数据位。
实施例3：
本公开实施例3提供了一种可配置的CAN总线协议收发测试系统，至少包括模拟发送装置和模拟接收装置，所述模拟发送装置采用本公开实施例1所述的可配置的CAN总线协议收发测试方法进行测试，所述模拟接收装置采用本公开实施例2所述的可配置的CAN总线协议收发测试方法进行测试。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可配置的CAN总线协议收发测试方法，其特征在于，包括模拟发送端的测试，具体为：
（1-1）设置请求帧，至少包括帧ID、帧类型、帧长度和帧数据；
（1-2）发送请求帧，将配置好的请求帧写入发送缓冲区，设置循环发送或者单次发送；
（1-3）接收应答帧，解析接收的第一个应答单帧来判断整个应答帧类型，如果为多帧，则按照帧结构进行拼帧；
（1-4）比较应答数据，将接收的应答帧与标准应答帧进行比较，得出测试结果；
（1-5）测试过程中能够随时重新设置请求帧，再按照步骤（1-1）-（1-4）进行模拟发送端的测试；
还包括模拟接收端的测试，具体为：
（4-1）设置帧ID的启用，只有启用的帧ID才能进行应答，不启用的帧ID即使收到相应请求帧也不进行应答；
（4-2）设置应答帧，包括帧ID、帧类型、帧长度和帧数据；
（4-3）等待请求帧，接收后判断帧ID启用与否，未启用直接忽略，启用则进行应答；
（4-4）FPGA直接产生硬件中断信号，进入中断处理程序，解析收到的第一个请求单帧来判断整个请求帧类型，若为多帧则按照帧结构进行拼帧，根据最终收到的请求帧内容，发送相应应答帧；
（4-5）比较应答数据，将发送端接收的应答数据与标准应答帧进行比较，得出测试结果；
（4-6）模拟接收端的测试过程中能够随时重新设置应答帧和帧ID的启用情况，再按照步骤（4-1）-（4-5）进行测试；
应答过程耗时通过帧时标进行计算，组成多帧的每个单帧的第1个有效数据位是该单帧的序号，组成多帧的第一个单帧的第2个有效数据位为整个多帧的帧长，组成多帧的其他单帧的第2个有效数据位为正常数据位。
2.如权利要求1所述的可配置的CAN总线协议收发测试方法，其特征在于，所述（1-1）中，如果请求帧数据长度超过CAN总线协议中定义的数据帧最大长度，则将请求帧数据拆分成多个单帧。
3.如权利要求1所述的可配置的CAN总线协议收发测试方法，其特征在于，所述标准应答帧为已发请求帧实际对应的应答帧。
4.如权利要求3所述的可配置的CAN总线协议收发测试方法，其特征在于，所述（4-2）中，如果应答帧数据长度超过协议中定义的数据帧最大长度，则将应答帧数据拆分成多个单帧。
5.如权利要求3所述的可配置的CAN总线协议收发测试方法，其特征在于，所述（4-4）中，应答耗时低于或等于2毫秒。
6.如权利要求3所述的可配置的CAN总线协议收发测试方法，其特征在于，所述标准应答帧为已发请求帧实际对应的应答帧。
7.一种可配置的CAN总线协议收发测试系统，其特征在于，至少包括模拟发送装置和模拟接收装置，所述模拟发送装置采用权利要求1-6任一项所述的可配置的CAN总线协议收发测试方法进行测试，所述模拟接收装置采用权利要求1-6任一项所述的可配置的CAN总线协议收发测试方法进行测试。
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