CN115604078B - 低成本高效率can报文自动测试方法及系统 - Google Patents

低成本高效率can报文自动测试方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低成本高效率CAN报文自动测试方法及系统。其包括：提供基于CANoe的报文测试仪、协同测试处理器以及报文收发连接器，协同测试处理器获取并解析目标测试通讯矩阵，以在解析后生成适配报文测试仪内测试脚本文件执行的目标测试用例；报文测试仪接收目标测试用例并加载与目标测试通讯矩阵对应的目标测试DBC文件，所述报文测试仪内的测试脚本文件对待测器件进行基于目标测试用例以及目标测试DBC文件下所需的CAN报文测试，以在CAN报文测试后生成报文测试统计信息，且利用协同测试处理器读取并分析上述生成的报文测试统计信息。本发明能有效实现对CAN报文测试，提高测试效率以及适应性，降低测试成本，安全可靠。

Description

低成本高效率CAN报文自动测试方法及系统
技术领域
本发明涉及一种自动测试方法及系统，尤其是一种低成本高效率CAN报文自动测试方法及系统。
背景技术
CAN(Controller Area Network)即控制器局域网，具有很高的实时性能，已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。CAN总线采用线性总线结构，每个子系统对所述CAN总线有相同的权利，即为多主工作方式。CAN总线上任意一个节点，可在任何时候向总线上的其他节点发送信息而不分主从。具体工作时，总线上的节点可分为不同优先级，以满足不同的实时要求。当两个节点(即子系统)同时向总线上传递信息时，采用非破坏性总线裁决技术，优先级低的停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传送数据，从而实现具有点对点、一点对多点及全局广播接收传送数据的功能。
CAN总线中，以报文的形式进行通讯。在汽车行业的CAN总线中，往往有几十甚至上百条目的报文需要实时通讯，其中，所包含的信号个数更是有数百个之多，这些信号也在实时影响车辆的运行状态；因此，CAN总线报文的自动化测试具有重要意义。
目前，CAN报文测试的方式主要为手动测试或自动测试两种，其中，手动测试需要测试人员逐条目、逐个信号地从报文中获取数据值，并同时获取待测设备内部的该信号相关值，两者进行比对后确认结果；并且单次执行手动的覆盖率不高，还要在多个工况下执行相同的重复测试内容，费时费力；也易由于人员疏忽导致测试项遗漏。
CAN报文采用自动测试时，目前主要依赖ECU-TEST软件、CANoe软件和HIL系统执行；其中，使用ECU-TEST软件，需要前期配置测试用例、搭建环境，执行时运行测试用例，调用CANoe接口监控报文和处理数据；HIL系统则是搭建完善的环境，仍需要ECU-TEST软件相配合使用，才可执行相关测试。
本技术领域人员周知，使用ECU-TEST软件和HIL系统前期的配置工作和环境搭建工作会花费较多时间；另外，ECU-TEST软件需要使用时在面板上操作及执行，生成报告较繁琐，难以快速分析，成本较为昂贵，且其同时需要CANoe软件的配合才可执行，综合成本较高。进一步地，HIL系统则成本更为昂贵、且体积较大、重量过重，使用不够便携，复杂度高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种低成本高效率CAN报文自动测试方法及系统，其能有效实现对CAN报文测试，提高测试效率以及适应性，降低测试成本，安全可靠。
按照本发明提供的技术方案，一种低成本高效率CAN报文自动测试方法，所述CAN报文自动测试方法包括：
提供基于CANoe的报文测试仪、协同所述报文测试仪测试的协同测试处理器以及用于适配连接待测器件的报文收发连接器，其中，报文测试仪通过报文收发连接器与所述待测器件适配连接，以使得报文测试仪通过报文收发连接器与所连接的待测器件进行CAN报文测试时所需的CAN通讯；
协同测试处理器获取并解析目标测试通讯矩阵，以在解析后生成适配报文测试仪内测试脚本文件执行的目标测试用例，并将所生成的目标测试用例加载到报文测试仪；
报文测试仪接收目标测试用例并加载与目标测试通讯矩阵对应的目标测试DBC文件，所述报文测试仪内的测试脚本文件对待测器件进行基于目标测试用例以及目标测试DBC文件下所需的CAN报文测试，以在CAN报文测试后生成报文测试统计信息，且利用协同测试处理器读取并分析上述生成的报文测试统计信息。
对待测器件基于目标测试用例以及目标测试DBC文件进行的CAN报文测试，测试脚本文件根据目标测试用例确定所述CAN报文测试的类型，其中，
所述CAN报文测试的类型包括发送帧周期测试、发送帧信号解析测试、接收帧信号解析测试、接收帧超时故障诊断测试和/或接收帧字节诊断故障测试。
所述CAN报文测试为发送帧周期测试时，待测器件依次发送若干个器件主发第一报文，报文测试仪内的CANoe通过报文收发连接器捕捉待测器件所发送的器件主发第一报文；
对CANoe所捕捉的器件主发第一报文，测试脚本文件确定所述器件主发第一报文的发送帧ID，并读取目标测试DBC文件内与所述发送帧ID相对应的需求周期；测试脚本文件依次确定相邻两个器件主发第一报文的接收时间间隔，以根据所确定得到的接收时间间隔得到实时周期；
将任一所得到的实时周期与读取得到的需求周期比较，以得到周期差值，当所述周期差值与周期偏差阈值匹配时，记录周期差值时刻，并对周期差值统计值累加；
将所记录的周期差值时刻以及周期差值统计值作为报文测试统计信息内的发送帧周期测试统计信息。
所述CAN报文测试为发送帧信号解析测试时，待测器件发送一器件主发第二报文，报文测试仪内的CANoe通过报文收发连接器捕捉待测器件所发送的器件主发第二报文；
对CANoe所捕捉的器件主发第二报文，测试脚本文件确定所述器件主发第二报文的发送帧ID，并确定所述器件主发第二报文内的每个发送帧信号，且读取待测器件内与所述器件主发第二报文内任一发送帧信号正对应的发送帧信号；
对确定器件主发第二报文内的任一发送帧信号，若所述发送帧信号与所读取待测器件内正对应的发送帧信号相一致时，则将当前发送帧信号解析状态配置为“PASS”，否则，将当前发送帧信号解析状态配置为“FAIL”；
将上述器件主发第二报文内每个发送帧信号的当前发送帧信号解析状态统计并记录，以作为报文测试统计信息内的发送帧信号解析测试统计信息。
测试脚本文件控制CANoe加载A2L文件，并在加载A2L文件后，通过加载形成的AMD/XCP插件以XCP协议读取待测器件内相应的发送帧信号。
所述CAN报文测试为接收帧信号解析测试时，测试脚本文件控制CANoe向待测器件发送一器件主接第一报文，且记录所述器件主接第一报文内的每个接收帧信号；
测试脚本文件读取待测器件所接收器件主接第一报文相应的接收帧信号；对记录的任一接收帧信号，若所述接收帧信号与读取待测器件内器件主接第一报文相应的接收帧信号相一致时，则将当前接收帧信号解析状态配置为“PASS”，否则，将当前接收帧信号解析状态配置为“FAIL”；
将上述器件主接第一报文内每个接收帧信号的当前接收帧信号解析状态统计并记录，以作为报文统计信息内的接收帧信号解析测试统计信息。
所述CAN报文测试为接收帧超时故障诊断测试时，所述接收帧超时故障诊断测试包括如下步骤：
步骤10、测试脚本文件控制CANoe以接收帧周期向待测器件发送器件主接第二报文；
步骤20、测试脚本文件读取待测器件的超时标志位Flag，若所述超时标志位Flag为0时，则跳转至步骤30，否则，跳转至步骤70；
步骤30、停止器件主接第二报文的发送，测试脚本文件再读取待测器件的超时标志位Flag，若所述超时标志位Flag为1时，则跳转至步骤40，否则，跳转至步骤50；
步骤40、测试脚本文件控制CANoe再次以接收帧周期向待测器件发送器件主接第二报文；
步骤50、测试脚本文件读取待测器件的超时标志位Flag，若所述超时标志位Flag为0时，则跳转至步骤60，否则，跳转至步骤70；
步骤60、将接收帧超时故障诊断测试状态配置为“Timeout Test PASS”，并跳转至步骤80；
步骤70、将接收帧超时故障诊断测试状态配置为“Timeout Test FAIL”，并跳转至步骤80；
步骤80、将上述接收帧超时故障诊断测试状态统计并记录，以作为报文统计信息内的接收帧超时故障诊断测试统计信息。
所述CAN报文测试为接收帧字节诊断故障测试时，所述接收帧直接诊断故障测试包括如下步骤：
步骤100、测试脚本文件控制CANoe以非8字节的数据长度发送器件主接第三报文；
步骤110、测试脚本文件读取待测器件的字节诊断标志位Flag，若所述字节诊断标志位Flag为1时，跳转至步骤120，否则，跳转至步骤140；
步骤120、测试脚本文件控制CANoe以8字节的数据长度发送器件主接第三报文；
步骤130、测试脚本文件读取待测器件的字节诊断标志位Flag，若所述字节诊断标志位Flag为0时，跳转至步骤150，否则，跳转至步骤140；
步骤140、将接收帧字节诊断故障测试状态配置为“DLC Test FAIL”，并跳转至步骤160；
步骤150、将接收帧字节诊断故障测试状态配置为“DLC Test PASS”，并跳转至步骤160；
步骤160、将上述接收帧字节诊断故障测试状态统计并记录，以作为报文统计信息内的接收帧字节诊断故障测试统计信息。
报文测试仪内的测试脚本文件基于CAPL语言编辑生成，协同测试处理器基于python语言编辑生成；
协同测试处理器对目标测试通讯矩阵解析后，以解析得到相应CAN通讯的通道与波特率；根据所解析得到的通道与波特率，配置使得报文测试仪内的CANoe与待测器件进行CAN报文测试时的通道、波特率与所解析得到的通道、波特率分别对应。
一种低成本高效率CAN报文自动测试系统，其特征是：包括基于CANoe的报文测试仪、协同所述报文测试仪测试的协同测试处理器以及用于适配连接待测器件的报文收发连接器，其中，利用报文测试仪、协同测试处理器以及报文收发连接器对待测器件进行上述CAN报文测试。
本发明的优点：通过报文测试仪、协同测试处理器以及报文收发连接器即可实现对待测器件自动进行CAN报文测试及报文测试统计信息，即能有效实现对CAN报文测试，经协同测试处理器处理后简单易读，且自动分析筛选出问题项，免去人工分析数据的时间，整体花费时间低于其他方案，不需要操作面板执行，使用更加方便；相比于ECU-TEST软件、HIL系统易出现连接不稳定和较高的成本，本项目仅基于CANoe软件的报文测试仪和基于python语言的协同测试处理器，测试执行更加稳定、成本更低；平台化程度高，不同项目间切换简单，测试用例可以自动生成，效率高。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明接收帧超时故障诊断测试的流程图。
图3为本发明接收帧字节诊断故障测试的流程图。
图4为本发明发送帧周期测试的流程图。
附图标记说明：1-报文测试仪、2-协同测试处理器、3-报文收发连接器、4-待测器件。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示：为了能有效实现对CAN报文测试，提高测试效率以及适应性，降低测试成本，本发明的低成本高效率CAN报文自动测试方法，具体地，所述CAN报文自动测试方法包括：
提供基于CANoe的报文测试仪1、协同所述报文测试仪1测试的协同测试处理器2以及用于适配连接待测器件4的报文收发连接器3，其中，报文测试仪1通过报文收发连接器3与所述待测器件4适配连接，以使得报文测试仪1通过报文收发连接器3与所连接的待测器件4进行CAN报文测试时所需的CAN通讯；
协同测试处理器2获取并解析目标测试通讯矩阵，以在解析后生成适配报文测试仪1内测试脚本文件执行的目标测试用例，并将所生成的目标测试用例加载到报文测试仪1；
报文测试仪1接收目标测试用例并加载与目标测试通讯矩阵对应的目标测试DBC文件，所述报文测试仪1内的测试脚本文件对待测器件4进行基于目标测试用例以及目标测试DBC文件下所需的CAN报文测试，以在CAN报文测试后生成报文测试统计信息，且利用协同测试处理器2读取并分析上述生成的报文测试统计信息。
具体地，报文测试仪1需能与待测器件4进行CAN通讯，并能实现CAN报文测试，报文测试仪1基于CANoe，具体是指报文测试仪1为基于CANoe软件的测试设备，即能基于CANoe软件实现捕捉待测器件4发送的CAN报文或实现向待测器件4发送CAN报文。由上述说明可知，CANoe软件为现有常用的CAN报文测试用软件，具体测试时，需要将CANoe软件安装于终端设备内，以形成报文测试仪1，所述终端设备如可为计算机设备等形式，具体可以根据需要选择，以能满足基于CANone的CAN报文测试为准。
本技术领域人员周知，在终端设备内仅安装CANoe软件后，此时，终端设备仅具备捕捉CAN报文或发送CAN报文的能力，即还无法完成CAN报文测试。为了能实现CAN报文测试，本发明实施中，在报文测试仪1内还配置有测试脚本文件，其中，报文测试仪1内的测试脚本文件为基于CAPL语言(CAN Access Programming Language，CAN总线访问编程语言)编辑生成，CAPL语言是依托于CANoe软件使用的一种类C语言，CAPL语言的具体情况与现有相一致，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再详述。CAN报文的具体格式，如ID、数据、长度等，CAPL语言中的报文读取函数可以直接读取得到任一CAN报文相应信息，CAPL中读取CAN报文函数的具体情况为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。因此，基于CAPL语言生成测试脚本文件后，利用测试脚本文件可实现对CAN报文的测试，下面对测试脚本文件控制CAN报文测试的过程进行详细说明。
待测器件4为具备CAN通讯能力的待测设备，待测器件4的具体类型等可以根据需要选择，以能满足CAN通讯能力以及测试需求均可，待测器件4具体实现CAN能力的方式与现有相一致。为了能实现对待测器件4进行CAN报文测试，需要使得报文测试仪1与待测器件4间的CAN通讯；为了能实现与待测器件4的通讯连接，报文测试仪1通过报文收发连接器3与待测器件4连接，报文收发连接器3可以采用现有常用的连接形式，具体以能满足报文测试仪1与待测器件4间的CAN通讯连接为准，如可以采用CANcaseXL连接器。当报文收发连接器3采用CANcaseXL连接器时，CANcaseXL连接器具体与报文测试仪1与待测器件4间适配连接，且实现报文测试仪1与待测器件4间CAN通讯的方式以及过程均与现有相一致，此处不再赘述。
具体实施时，为了能测试过程的自动化，还需要设置协同测试处理器2，协同测试处理器2与报文测试仪1适配连接，实现CAN报文测试过程的协同。本发明实施例中，协同测试处理器2基于python语言编辑生成，当然，在具体实施时，协同测试处理器2还可以采用其他语言编辑形成，具体以能满足与报文测试仪1协同测试过程为准。当协同测试处理器2采用其他语言编辑生成时，则相对python语言编辑，会导致复杂度上升，维护困难。
具体实施时，基于python语言编辑生成的协同测试处理器2与基于CANoe的报文测试仪1一般配置于同一终端设备内，如安装于同一计算机设备内。基于python语言编辑生成的协同测试处理器2需要满足与报文测试仪1间的协同测试。
对于一确定的待测器件4，根据所述待测器件4的测试需求，一般需要预先制作目标测试通讯矩阵，其中，目标测试通讯矩阵即CAN通讯矩阵，目标测试通讯矩阵包含有报文条目、信号、解析方式等内容，相当于目标测试DBC文件转化而来的excel表格；目标测试通讯矩阵内的解析方式即为CAN报文中的16进制值和实际的物理值的转化关系；比如，CAN报文值为0x10，则代表实际物理值转速1000转每分钟，具体情况与现有相一致，此处不再赘述。因此，目标测试DBC文件与目标测试通讯矩阵两者相互对应。目标测试DBC文件(DataBase CAN)，即CAN通讯的描述文件，包括报文条目、信号、解析方式等内容，目标测试DBC文件为根据待测器件4的测试需求制作或生成的文件，制作或生成目标测试DBC文件的具体情况与现有相一致，以能满足对待测器件4的CAN报文测试为准。
具体实施时，在确定目标测试DBC文件后，即可得到相对应的目标测试通讯矩阵，协同测试处理器2能对所述目标测试通讯矩阵的解析，目标测试DBC文件能被CANoe软件加载读取。具体实施时，协同测试处理器2对目标测试通讯矩阵解析时，一般可以采用逐行读取的方式解析，如目标测试通讯矩阵内包括若干行，对任一行的通讯信息，首先读取第一列的报文条目，读取到后，根据第二列确认是发送帧还是接收帧，确认后，读取该报文条目的所有信号值及解析方式。任一行的通讯信息所包含的数据对象相同，从而通过逐行读取后实现对目标测试通讯矩阵的解析。具体实施时，目标测试DBC文件中的列数一般为10列左右，但仅通过第一列判断每列的具体内容，可根据脚本文件生成测试用例的方法确定；即相当于预设的内容，脚本文件只需要读取即可。
本发明实施例中，协同测试处理器2对目标测试通讯矩阵解析后，以解析得到相应CAN通讯的通道与波特率；具体地，解析得到CAN通讯的通道与波特率，具体是指待测器件4工作时的通道与波特率。为了能与待测器件4适配，根据所解析得到的通道与波特率，配置使得报文测试仪1内的CANoe与待测器件4进行CAN报文测试时的通道、波特率与所解析得到的通道、波特率分别对应。如解析得到通道数量为两路，两路通道的波特率分别为1000k和250k，因此，需要配置报文测试仪1内CANoe与待测器件4进行CAN报文测试的通道也为两路，且两路通道的波特率分别为1000k和250k。
具体实施时，协同测试处理器2对目标测试通讯矩阵解析后，能生成适配报文测试仪1内测试脚本文件执行的目标测试用例，并将所生成的目标测试用例加载到报文测试仪1。目标测试用例与报文测试仪1内测试脚本文件适配，具体是指能被测试脚本文件识别与读取，即为CAPL语言的脚本，从而将目标测试用例加载到报文测试仪1内，测试脚本文件能对目标测试用例识别与读取，以根据目标测试用例实现对CAN报文自动的测试。
具体测试时，报文测试仪1还需要加载目标测试DBC文件，目标测试DBC文件与目标测试通讯矩阵的具体对应情况可以参考上述说明。在接收目标测试用例以及目标测试DBC文件后，报文测试仪1内的测试脚本文件对待测器件4进行基于目标测试用例以及目标测试DBC文件下所需的CAN报文测试，以在CAN报文测试后生成报文测试统计信息，且利用协同测试处理器2读取并分析上述生成的报文测试统计信息。
具体实施时，对待测器件4基于目标测试用例以及目标测试DBC文件进行的CAN报文测试，测试脚本文件根据目标测试用例确定所述CAN报文测试的类型，其中，
所述CAN报文测试的类型包括发送帧周期测试、发送帧信号解析测试、接收帧信号解析测试、接收帧超时故障诊断测试和/或接收帧字节诊断故障测试。
具体地，根据CAN报文测试的类型不同，则生成的报文测试统计信息不同，CAN报文测试可以为包括发送帧周期测试、发送帧信号解析测试、接收帧信号解析测试、接收帧超时故障诊断测试和接收帧字节诊断故障测试中的一个或多个，具体可以根据需要选择，在选择确定CAN报文测试类型后，生成的报文测试统计信息随之确定，即报文测试统计信息的具体测试统计与CAN报文测试的类型呈一一对应。
由上述说明可知，协同测试处理器2的具体协同的工作为对目标测试通讯矩阵的获取与解析，以及读取并分析生成的报文测试统计信息。
下面对CAN报文测试的具体情况，以及利用协同测试处理器2对报文测试统计信息的分析情况进行具体说明。
如图4所示，所述CAN报文测试为发送帧周期测试时，待测器件4依次发送若干个器件主发第一报文，报文测试仪1内的CANoe通过报文收发连接器3捕捉待测器件4所发送的器件主发第一报文；
对CANoe所捕捉的器件主发第一报文，测试脚本文件确定所述器件主发第一报文的发送帧ID，并读取目标测试DBC文件内与所述发送帧ID相对应的需求周期；测试脚本文件依次确定相邻两个器件主发第一报文的接收时间间隔，以根据所确定得到的接收时间间隔得到实时周期；
将任一所得到的实时周期与读取得到的需求周期比较，以得到周期差值，当所述周期差值与周期偏差阈值匹配时，记录周期差值时刻，并对周期差值统计值累加；
将所记录的周期差值时刻以及周期差值统计值作为报文测试统计信息内的发送帧周期测试统计信息。
具体实施时，主发、发送帧均是指待测器件4向外发送的CAN报文，在测试时，即是待测器件4向报文测试仪1发送的CAN报文；下述主发、发送帧均表示相同的含义，不再赘述。从而，发送帧周期测试，即为待测器件4向报文测试仪1发送CAN报文的周期测试。为便于表述，发送帧周期测试时，待测器件4发送的CAN报文定义为器件主发第一报文。发送帧周期测试中，待测器件4所发送器件主发第一报文的数量可以根据需要选择，如可以设置时间以及发射间隔等方式确定，具体以能满足发送帧周期测试为准。一般地，待测器件4所依次发送的器件主发第一报文可以为相同的CAN报文，具体可以根据需要选择。
通过CANoe接收到器件主发第一报文后，测试脚本文件需确定所述器件主发第一报文的发送帧ID，发送帧ID为CAN报文规定的格式，作为标识符使用。在接收到器件主发第一报文后，测试脚本文件可以根据发送帧ID的特格式，能自动确定发送帧ID，具体根据发送帧ID的格式确定器件主发第一报文的发送帧ID的方式以及过程均可以根据需要选择，为本技术领域人员所熟知。根据器件主发第一报文的发送帧ID，读取目标测试DBC文件中与所述发送帧ID对应报文的需求周期，一般地，需求周期为一定值；根据发送帧ID读取目标测试DBC文件中与发送帧ID对应报文需求周期的方式与现有相一致。
由于器件主发第一报文为依次发送，从而在在接收到器件主发第一报文后，测试脚本文件可以确定相邻两个器件主发第一报文之间的接收时间间隔，并将所述接收时间间隔配置为实时周期。如对第一个器件主发第一报文与第二个器件主发第一报文，两者的接收时间间隔即为一实时周期；第二个器件主发第一报文与第三个器件主发第一报文之间的实时周期可以参考确定，其余情况依次类推，此处不再赘述。
将根据上述方式确定得到的实时周期均与需求周期比较，以得到一周期差值。当所述周期差值与周期偏差阈值匹配，记录周期差值时刻；所述周期差值时刻为当前接收器件主发第一报文的时刻，如根据第一个器件主发第一报文与第二个器件主发第一报文确定的实时周期，当周期差值与周期偏差阈值匹配时，则记录第二个器件主发第一报文的接收时刻，其他情况依次类推。周期偏差阈值可根据实际需要选择，如10％，周期差值与周期偏差阈值匹配，具体是指周期差值大于周期偏差阈值。
具体实施时，周期偏差阈值设置为比值时，即将实时周期与需求周期作差，并将差值与需求周期作商，以得到周期偏差阈值；当然，在具体实施时，周期偏差阈值还可以设置为其他形式，具体可以根据需要选择，以能满足实际的应用需求为准。
具体实施时，还需要对周期差值与周期偏差阈值匹配进行统计，即利用周期差值统计值进行统计，如当一周期差值与周期偏差阈值匹配时，则对周期差值统计值累加，累加的数值可以为常用的加1的方式，具体累加情况可以根据实际需要选择。从而，在发送帧周期测试结束后，根据周期差值统计值能确定存在周期差值与周期偏差阈值匹配的数量。本发明实施例中，统计后，可用于数据的追溯。
本发明实施例中，当CAN报文测试为发送帧周期测试时，则报文测试统计信息需包括发送帧周期测试统计信息，发送帧周期测试统计信息内，包括周期差值时刻以及周期差值统计值。发送帧周期统计信息，可以存储在excel表格中，以便后续进行归纳后由协同测试处理器2分析处理。
进一步地，所述CAN报文测试为发送帧信号解析测试时，待测器件4发送一器件主发第二报文，报文测试仪1内的CANoe通过报文收发连接器3捕捉待测器件4所发送的器件主发第二报文；
对CANoe所捕捉的器件主发第二报文，测试脚本文件确定所述器件主发第二报文的发送帧ID，并确定所述器件主发第二报文内的每个发送帧信号，且读取待测器件4内与所述器件主发第二报文内任一发送帧信号正对应的发送帧信号；
对确定器件主发第二报文内的任一发送帧信号，若所述发送帧信号与所读取待测器件4内正对应的发送帧信号相一致时，则将当前发送帧信号解析状态配置为“PASS”，否则，将当前发送帧信号解析状态配置为“FAIL”；
将上述器件主发第二报文内每个发送帧信号的当前发送帧信号解析状态统计并记录，以作为报文测试统计信息内的发送帧信号解析测试统计信息。
具体实施时，实施发送帧信号解析测试时，待测器件4向报文测试仪1发送的报文定义为器件主发第二报文，此时，器件主发第二报文能被CANoe捕捉得到。器件主发第二报文的情况可以与器件主发第一报文相一致，从而，测试脚本文件能确定得到器件主发第二报文的发送帧ID。一般地，器件主发第二报文内可以包括多个发送帧信号，测试脚本文件确定器件主发第二报文的发送帧ID时，也能确定所述器件主发第二报文内的每个发送帧信号。具体地实施时，器件主发第二报文内的多个发送帧信号，报文测试仪1可以同时收到，在测试时，需要对接收到的多个发送帧信号逐个处理和测试。
为了进行发送帧信号解析测试，测试脚本文件还需要读取待测器件4内与所述器件主发第二报文内任一发送帧信号正对应的发送帧信号，所述器件主发第二报文即为报文测试仪1通过CANoe捕捉的CAN报文。为了能读取待测器件4内相对应的发送帧信号，测试脚本文件控制CANoe加载A2L文件，并在加载A2L文件后，通过加载形成的AMD/XCP插件以XCP协议(Universal Calibration Protocol，通用标定协议)读取待测器件4内相应的发送帧信号。具体实施时，测试脚本文件以XCP协议读取待测器件4内相应发送帧信号的方式以及过程可与现有相一致，此处不再详述。
读取待测器件4内相对应的发送帧信号时，则将器件主发第二报文内的一发送帧信号与所读取待测器件4内正对应的发送帧信号比对，具体地，对确定器件主发第二报文内的任一发送帧信号，若所述发送帧信号与所读取待测器件4内正对应的发送帧信号相一致时，则将当前发送帧信号解析状态配置为“PASS”，否则，将当前发送帧信号解析状态配置为“FAIL”。本发明实施例中，“PASS”表征为相一致，“FAIL”表征为不一致。
下面通过一个具体的示例进行具体说明：CANoe接收到器件主发第二报文，测试脚本文件读取所述器件主发第二报文的发送帧ID，比如0x18FEE100，根据发送帧ID读取器件主发第二报文内各个发送帧信号的值(信号为上述通讯矩阵规定的)，发送帧ID为0x18FEE100的器件主发第二报文中含有信号“车辆运行速度”，读取所述发送帧信号的数值为0x0555；再以XCP协议读取待测器件4内相应发送帧信号对应变量值，读取到变量值为0x0555时，由于两者相一致，则将当前发送帧信号解析状态配置为“PASS”。
对器件主发第二报文内的每个发送帧信号与读取待测器件4内正对应的发送帧信号均比对后，将上述器件主发第二报文内每个发送帧信号的当前发送帧信号解析状态统计并记录，以作为报文测试统计信息内的发送帧信号解析测试统计信息。与上述类似，发送帧信号解析测试统计信息可以存储在而车辆表格中，以便后续进行归纳后由协同测试处理器2分析处理。
进一步地，所述CAN报文测试为接收帧信号解析测试时，测试脚本文件控制CANoe向待测器件4发送一器件主接第一报文，且记录所述器件主接第一报文内的每个接收帧信号；
测试脚本文件读取待测器件4所接收器件主接第一报文相应的接收帧信号；对记录的任一接收帧信号，若所述接收帧信号与读取待测器件4内器件主接第一报文相应的接收帧信号相一致时，则将当前接收帧信号解析状态配置为“PASS”，否则，将当前接收帧信号解析状态配置为“FAIL”；
将上述器件主接第一报文内每个接收帧信号的当前接收帧信号解析状态统计并记录，以作为报文统计信息内的接收帧信号解析测试统计信息。
具体地，主接、接收帧均是指待测器件4所接收的CAN报文，在测试时，即是待测器件4接收报文测试仪1发送的CAN报文；下述主接、接收帧均表示相同的含义，不再赘述。从而，接收帧信号解析测试，即为待测器件4接收报文测试仪1发送CAN报文的信号解析测试。为便于表述，接收帧信号解析测试时，待测器件4接收的CAN报文定义为器件主接第一报文。
具体实施时，测试脚本文件能控制CANoe通过报文收发连接器3向待测器件4发送器件主接第一报文，具体控制向待测器件4发送器件主接第一报文的具体方式可以根据需要选择，以能满足发送器件主接第一报文为准。当然，在发送器件主接第一报文时，测试脚本文件还需要记录器件主接第一报文内的每个接收帧信号，其中，每个接收帧信号的变量值可以采用随机赋值的方式设置；此外，也可以采用其他赋值方式，具体可以根据需要选择，以能满足接收帧信号解析测试的要求为准。
测试脚本文件读取待测器件4所接收器件主接第一报文相应的接收帧信号时，也需要以XCP协议方式读取，具体实现XCP协议方式读取的方式以及过程可以参考上述说明，此处不再赘述。
在读取待测器件4所接收器件主接第一报文相应的接收帧信号后，脚本测试文件需要将记录的每个接收帧信号与所读取的接收帧信号比对，具体地：对记录的任一接收帧信号，若所述接收帧信号与读取待测器件4内器件主接第一报文相应的接收帧信号相一致时，则将当前接收帧信号解析状态配置为“PASS”，否则，将当前接收帧信号解析状态配置为“FAIL”。
具体比对时，相一致具体是指两者的内容相同。将所有记录的接收帧信号均比对后，将上述器件主接第一报文内每个接收帧信号的当前接收帧信号解析状态统计并记录，以作为报文统计信息内的接收帧信号解析测试统计信息。即接收帧信号解析测试时，能得到接收帧信号解析测试统计信息，所述接收帧信号解析测试统计信息为报文统计信息的一部分。与上述类似，接收帧信号解析测试统计信息可以存储于excel表格中，以便后续进行归纳后由协同测试处理器2分析处理。
如图2所示，所述CAN报文测试为接收帧超时故障诊断测试时，所述接收帧超时故障诊断测试包括如下步骤：
步骤10、测试脚本文件控制CANoe以接收帧周期向待测器件4发送器件主接第二报文；
步骤20、测试脚本文件读取待测器件4的超时标志位Flag，若所述超时标志位Flag为0时，则跳转至步骤30，否则，跳转至步骤70；
步骤30、停止器件主接第二报文的发送，测试脚本文件再读取待测器件4的超时标志位Flag，若所述超时标志位Flag为1时，则跳转至步骤40，否则，跳转至步骤50；
步骤40、测试脚本文件控制CANoe再次以接收帧周期向待测器件4发送器件主接第二报文；
步骤50、测试脚本文件读取待测器件4的超时标志位Flag，若所述超时标志位Flag为0时，则跳转至步骤60，否则，跳转至步骤70；
步骤60、将接收帧超时故障诊断测试状态配置为“Timeout Test PASS”，并跳转至步骤80；
步骤70、将接收帧超时故障诊断测试状态配置为“Timeout Test FAIL”，并跳转至步骤80；
步骤80、将上述接收帧超时故障诊断测试状态统计并记录，以作为报文统计信息内的接收帧超时故障诊断测试统计信息。
具体地，接收帧超时故障，即待测器件4在接收周期内未接收到设定的报文，接收超时故障的具体情况与现有相一致。在接收帧超时故障诊断测试时，测试脚本文件读取目标测试DBC文件中对应的接收帧周期，具体读取接收帧周期的方式以及过程与现有相一致。以接收帧周期向待测器件4发送器件主接第二报文，即在接收帧超时故障诊断测试时，CAN报文定义为器件主接第二报文。根据上述说明可知，测试脚本文件以XCP协议读取读取待测器件4的超时标志位Flag，超时标志位Flag为“0”或“1”的二进制值。
具体实施时，接收帧超时故障诊断测试的过程可以参考图2的流程，通过上述步骤即可得到接收帧超时故障诊断测试状态，即所述接收帧超时故障诊断测试状态为“TimeoutTest PASS”或“Timeout Test FAIL”，当接收帧超时故障诊断测试状态为“Timeout TestPASS”为接收帧超时故障诊断为非故障状态，当接收帧超时故障诊断测试状态为“TimeoutTest FAIL”为超时故障。
当CAN报文测试为接收帧超时故障诊断测试时，接收帧超时故障诊断测试统计信息为报文统计信息的一部分。与上述类似，接收帧超时故障诊断测试统计信息可以存储于excel表格中，以便后续进行归纳后由协同测试处理器2分析处理。
如图3所示，所述CAN报文测试为接收帧字节诊断故障测试时，所述接收帧直接诊断故障测试包括如下步骤：
步骤100、测试脚本文件控制CANoe以非8字节的数据长度发送器件主接第三报文；
步骤110、测试脚本文件读取待测器件4的字节诊断标志位Flag，若所述字节诊断标志位Flag为1时，跳转至步骤120，否则，跳转至步骤140；
步骤120、测试脚本文件控制CANoe以8字节的数据长度发送器件主接第三报文；
步骤130、测试脚本文件读取待测器件4的字节诊断标志位Flag，若所述字节诊断标志位Flag为0时，跳转至步骤150，否则，跳转至步骤140；
步骤140、将接收帧字节诊断故障测试状态配置为“DLC Test FAIL”，并跳转至步骤160；
步骤150、将接收帧字节诊断故障测试状态配置为“DLC Test PASS”，并跳转至步骤160；
步骤160、将上述接收帧字节诊断故障测试状态统计并记录，以作为报文统计信息内的接收帧字节诊断故障测试统计信息。
具体地，对于CAN通讯，接收帧的规定格式数据段需要是8字节；非8字节，具体是指字节数少于8字节。一旦CAN总线发生故障，可能存在读取数据不完整，如只读到5个字节数据，接收帧直接诊断故障测试，即使对接收帧的数据段进行诊断测试，以确定CAN通讯是否存在故障。以接收帧周期向待测器件4发送器件主接第三报文，即在接收帧超时故障诊断测试时，CAN报文定义为器件主接第三报文。根据上述说明可知，测试脚本文件以XCP协议读取待测器件4的字节诊断标志位Flag，字节诊断标志位Flag为“0”或“1”的二进制值。
具体实施时，测试脚本文件以XCP协议读取待测器件4的字节诊断标志位Flag，接收帧字节诊断故障测试的过程可以参考图3的流程。通过上述步骤即可实现对接收帧字节诊断故障测试，即所述接收帧字节诊断故障测试状态为“DLC Test PASS”或“DLC TestFAIL”，当接收帧字节诊断故障测试状态为“Timeout Test PASS”为接收帧字节诊断故障测试为非故障状态，当接收帧字节诊断故障测试状态为“DLC Test FAIL”为接收帧字节诊断故障。
当CAN报文测试为接收帧字节诊断故障时，接收帧字节诊断故障统计信息为报文统计信息的一部分。与上述类似，接收帧字节诊断故障统计信息可以存储于excel表格中，以便后续进行归纳后由协同测试处理器2分析处理。
具体实施时，测试完成后，协同测试处理器2自动处理纪录好的excel文件，将所有包含“FAIL”项内容筛选出，单独组合并输出到一新的excel中。上述测试执行完成后，测试人员仅需要分析通过协同测试处理器2生成的所有包含“FAIL”项的内容，即可快速了解所述待测器件4存在的问题；即脚本文件选出“FAIL”项，协同测试处理器2分析“FAIL”项的内容是属于对应的CAN报文即可。
测试人员只需要通过基于python的协同测试处理器2一键启动执行，既不需要手动逐条测试，也不需要分析复杂的测试报告和结果，操作简单效率高、快速分析用时少、设备简单成本低，切换不同项目时，也只需要搭建简单的测试环境、更换待测试的软件和配置即可，平台化程度高。
综上，可得到低成本高效率CAN报文自动测试系统，包括基于CANoe的报文测试仪1、协同所述报文测试仪1测试的协同测试处理器2以及用于适配连接待测器件4的报文收发连接器3，其中，利用报文测试仪1、协同测试处理器2以及报文收发连接器3对待测器件4进行上述CAN报文测试。
具体地，报文测试仪1、协同测试处理器2以及报文收发连接器3的具体情况可以参考上述说明，具体实现对待测器件4配合进行CAN报文测试的过程可以参考上述说明，此处不再赘述。
综上，本发明通过报文测试仪1、协同测试处理器2以及报文收发连接器3即可实现对待测器件4自动进行CAN报文测试及报文测试统计信息，经协同测试处理器2处理后简单易读，且自动分析筛选出问题项，免去人工分析数据的时间，整体花费时间低于其他方案，不需要操作面板执行，使用更加方便；相比于ECU-TEST软件、HIL系统易出现连接不稳定和较高的成本，本项目仅基于CANoe软件的报文测试仪1和基于python语言的协同测试处理器2，测试执行更加稳定、成本更低；平台化程度高，不同项目间切换简单，测试用例可以自动生成，效率高。

Claims (8)

1.一种低成本高效率CAN报文自动测试方法，其特征是，所述CAN报文自动测试方法包括：
提供基于CANoe的报文测试仪(1)、协同所述报文测试仪(1)测试的协同测试处理器(2)以及用于适配连接待测器件(4)的报文收发连接器(3)，其中，报文测试仪(1)通过报文收发连接器(3)与所述待测器件(4)适配连接，以使得报文测试仪(1)通过报文收发连接器(3)与所连接的待测器件(4)进行CAN报文测试时所需的CAN通讯；
协同测试处理器(2)获取并解析目标测试通讯矩阵，以在解析后生成适配报文测试仪(1)内测试脚本文件执行的目标测试用例，并将所生成的目标测试用例加载到报文测试仪(1)；
报文测试仪(1)接收目标测试用例并加载与目标测试通讯矩阵对应的目标测试DBC文件，所述报文测试仪(1)内的测试脚本文件对待测器件(4)进行基于目标测试用例以及目标测试DBC文件下所需的CAN报文测试，以在CAN报文测试后生成报文测试统计信息，且利用协同测试处理器(2)读取并分析上述生成的报文测试统计信息；
对待测器件(4)基于目标测试用例以及目标测试DBC文件进行的CAN报文测试，测试脚本文件根据目标测试用例确定所述CAN报文测试的类型，其中，
所述CAN报文测试的类型包括发送帧周期测试、发送帧信号解析测试、接收帧信号解析测试、接收帧超时故障诊断测试和/或接收帧字节诊断故障测试；
所述CAN报文测试为发送帧周期测试时，待测器件(4)依次发送若干个器件主发第一报文，报文测试仪(1)内的CANoe通过报文收发连接器(3)捕捉待测器件(4)所发送的器件主发第一报文；
对CANoe所捕捉的器件主发第一报文，测试脚本文件确定所述器件主发第一报文的发送帧ID，并读取目标测试DBC文件内与所述发送帧ID相对应的需求周期；测试脚本文件依次确定相邻两个器件主发第一报文的接收时间间隔，以根据所确定得到的接收时间间隔得到实时周期；
将任一所得到的实时周期与读取得到的需求周期比较，以得到周期差值，当所述周期差值与周期偏差阈值匹配时，记录周期差值时刻，并对周期差值统计值累加；
将所记录的周期差值时刻以及周期差值统计值作为报文测试统计信息内的发送帧周期测试统计信息。
2.根据权利要求1所述的低成本高效率CAN报文自动测试方法，其特征是：所述CAN报文测试为发送帧信号解析测试时，待测器件(4)发送一器件主发第二报文，报文测试仪(1)内的CANoe通过报文收发连接器(3)捕捉待测器件(4)所发送的器件主发第二报文；
对CANoe所捕捉的器件主发第二报文，测试脚本文件确定所述器件主发第二报文的发送帧ID，并确定所述器件主发第二报文内的每个发送帧信号，且读取待测器件(4)内与所述器件主发第二报文内任一发送帧信号正对应的发送帧信号；
对确定器件主发第二报文内的任一发送帧信号，若所述发送帧信号与所读取待测器件(4)内正对应的发送帧信号相一致时，则将当前发送帧信号解析状态配置为“PASS”，否则，将当前发送帧信号解析状态配置为“FAIL”；
将上述器件主发第二报文内每个发送帧信号的当前发送帧信号解析状态统计并记录，以作为报文测试统计信息内的发送帧信号解析测试统计信息。
3.根据权利要求1所述的低成本高效率CAN报文自动测试方法，其特征是：测试脚本文件控制CANoe加载A2L文件，并在加载A2L文件后，通过加载形成的AMD/XCP插件以XCP协议读取待测器件(4)内相应的发送帧信号。
4.根据权利要求1所述的低成本高效率CAN报文自动测试方法，其特征是：所述CAN报文测试为接收帧信号解析测试时，测试脚本文件控制CANoe向待测器件(4)发送一器件主接第一报文，且记录所述器件主接第一报文内的每个接收帧信号；
测试脚本文件读取待测器件(4)所接收器件主接第一报文相应的接收帧信号；对记录的任一接收帧信号，若所述接收帧信号与读取待测器件(4)内器件主接第一报文相应的接收帧信号相一致时，则将当前接收帧信号解析状态配置为“PASS”，否则，将当前接收帧信号解析状态配置为“FAIL”；
将上述器件主接第一报文内每个接收帧信号的当前接收帧信号解析状态统计并记录，以作为报文统计信息内的接收帧信号解析测试统计信息。
5.根据权利要求1所述的低成本高效率CAN报文自动测试方法，其特征是，所述CAN报文测试为接收帧超时故障诊断测试时，所述接收帧超时故障诊断测试包括如下步骤：
步骤10、测试脚本文件控制CANoe以接收帧周期向待测器件(4)发送器件主接第二报文；
步骤20、测试脚本文件读取待测器件(4)的超时标志位Flag，若所述超时标志位Flag为0时，则跳转至步骤30，否则，跳转至步骤70；
步骤30、停止器件主接第二报文的发送，测试脚本文件再读取待测器件(4)的超时标志位Flag，若所述超时标志位Flag为1时，则跳转至步骤40，否则，跳转至步骤50；
步骤40、测试脚本文件控制CANoe再次以接收帧周期向待测器件(4)发送器件主接第二报文；
步骤50、测试脚本文件读取待测器件(4)的超时标志位Flag，若所述超时标志位Flag为0时，则跳转至步骤60，否则，跳转至步骤70；
步骤60、将接收帧超时故障诊断测试状态配置为“Timeout Test PASS”，并跳转至步骤80；
步骤70、将接收帧超时故障诊断测试状态配置为“Timeout Test FAIL”，并跳转至步骤80；
步骤80、将上述接收帧超时故障诊断测试状态统计并记录，以作为报文统计信息内的接收帧超时故障诊断测试统计信息。
6.据权利要求1所述的低成本高效率CAN报文自动测试方法，其特征是，所述CAN报文测试为接收帧字节诊断故障测试时，所述接收帧字节诊断故障测试包括如下步骤：
步骤100、测试脚本文件控制CANoe以非8字节的数据长度发送器件主接第三报文；
步骤110、测试脚本文件读取待测器件(4)的字节诊断标志位Flag，若所述字节诊断标志位Flag为1时，跳转至步骤120，否则，跳转至步骤140；
步骤120、测试脚本文件控制CANoe以8字节的数据长度发送器件主接第三报文；
步骤130、测试脚本文件读取待测器件(4)的字节诊断标志位Flag，若所述字节诊断标志位Flag为0时，跳转至步骤150，否则，跳转至步骤140；
步骤140、将接收帧字节诊断故障测试状态配置为“DLC Test FAIL”，并跳转至步骤160；
步骤150、将接收帧字节诊断故障测试状态配置为“DLC Test PASS”，并跳转至步骤160；
步骤160、将上述接收帧字节诊断故障测试状态统计并记录，以作为报文统计信息内的接收帧字节诊断故障测试统计信息。
7.根据权利要求1至6任一项所述的低成本高效率CAN报文自动测试方法，其特征是：报文测试仪(1)内的测试脚本文件基于CAPL语言编辑生成，协同测试处理器(2)基于python语言编辑生成；
协同测试处理器(2)对目标测试通讯矩阵解析后，以解析得到相应CAN通讯的通道与波特率；根据所解析得到的通道与波特率，配置使得报文测试仪(1)内的CANoe与待测器件(4)进行CAN报文测试时的通道、波特率与所解析得到的通道、波特率分别对应。
8.一种低成本高效率CAN报文自动测试系统，其特征是：包括基于CANoe的报文测试仪(1)、协同所述报文测试仪(1)测试的协同测试处理器(2)以及用于适配连接待测器件(4)的报文收发连接器(3)，其中，利用报文测试仪(1)、协同测试处理器(2)以及报文收发连接器(3)对待测器件(4)进行上述权利要求1～权利要求7任一项的CAN报文测试。
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