如何準(zhǔn)確測量CAN節(jié)點的Busoff恢復(fù)時間

摘要：通信出現(xiàn)故障是時常會遇到的事情，小則無傷大雅，大可殃及城池。因此，處理故障的方法便顯得至關(guān)重要，確認(rèn)處理方式是否能可靠運作更是重中之重。

當(dāng)CAN通信出現(xiàn)故障時，CAN控制器會讓故障節(jié)點從主動錯誤狀態(tài)進(jìn)入被動錯誤狀態(tài)，甚至進(jìn)入總線關(guān)閉(Busoff)狀態(tài)，使故障節(jié)點脫離總線的通信，使其不影響正常節(jié)點的通信，但該控制方案將導(dǎo)致在系統(tǒng)重新上電之前，進(jìn)入總線關(guān)閉狀態(tài)的節(jié)點會持續(xù)無法與其他節(jié)點做數(shù)據(jù)的交互，如若節(jié)點只是暫時的故障，那讓節(jié)點實現(xiàn)自恢復(fù)的功能，則是更為上乘的控制方法。所以CAN總線設(shè)計規(guī)范對于CAN節(jié)點的Busoff自恢復(fù)方式做了嚴(yán)格的規(guī)定，充分考慮了偶發(fā)故障與持續(xù)故障的處理。具體規(guī)范如表 1所示，為測試標(biāo)準(zhǔn)“GMW14242 BusOff后的恢復(fù)時間”。目前多家整車廠對其系統(tǒng)供應(yīng)商的設(shè)備也都提出了相應(yīng)的Busoff后恢復(fù)時間的控制策略要求。

表 1 BusOff后的恢復(fù)時間標(biāo)準(zhǔn)

所以每個廠家在產(chǎn)品投入使用前，都要進(jìn)行CAN節(jié)點DUT(被測設(shè)備)Busoff后的恢復(fù)時間測試。但由于測試中要實施對通信信號的干擾，并判斷節(jié)點是否已進(jìn)入Busoff狀態(tài)，然后才能去測量其恢復(fù)的時間，即使是使用示波器去觀察信號，也很難做出準(zhǔn)確的測量。為了解決該問題，廣州致遠(yuǎn)電子股份有限公司改進(jìn)了測試方法，使用CANScope-Pro總線分析儀、CANScope-StressZ擴(kuò)展板進(jìn)行全自動測試操作，在完成操作后，使用其瞬態(tài)流量分析插件，即可準(zhǔn)備判斷測量CAN節(jié)點在Busoff后的自恢復(fù)時間。

試驗原理：由測試設(shè)備觸發(fā)DUT發(fā)送報文，然后制造干擾(CANH對地短路、破壞幀內(nèi)容等)，導(dǎo)致DUT的報文發(fā)送失敗，在導(dǎo)致連續(xù)32次發(fā)送失敗后，DUT即進(jìn)入BusOff狀態(tài)。測量到下一次DUT發(fā)送報文的時間間隔即為BusOff后的恢復(fù)時間。

測試方案如下：

1. 本測試使用CANScope-Pro和CANScope-StressZ。需要DUT上電后，初始化控制器后，發(fā)送CAN報文或者通過CANScope觸發(fā)DUT發(fā)送報文。CANScope勾選總線應(yīng)答。如圖 1所示，進(jìn)行測試連接。使能CANScope-StressZ的RHL為60歐。

圖 1 BusOff后的處理測試連接

2. 啟動CANScope-Pro，將RHL調(diào)節(jié)為60歐，設(shè)置好和被測DUT相同的波特率，點擊開啟。控制DUT能發(fā)出各種預(yù)期的報文，并且能被CANScope-Pro收到。

3. 打開CANScope-Pro的“錯誤與干擾”，將“接受干擾”使能，并且將“持續(xù)時間”改為100，點擊“應(yīng)用”。如圖 2所示。此時即可實現(xiàn)較高的干擾強(qiáng)度，保證每一個DUT發(fā)出的報文都可以被干擾。

圖 2 啟用接收干擾

4. 干擾一段時間后，點擊報文界面的“停止”。打開CANScope-Pro的“流量分析”，找到某一個連續(xù)32個干擾結(jié)果，如圖 3所示。

圖 3 流量分析干擾結(jié)果

然后將流量分析界面縮小，測量兩個干擾團(tuán)之間的時間間隔，即為BusOff后的恢復(fù)時間。如圖 4所示為70.7915ms。

圖 4 BusOff后的恢復(fù)時間

CANScope分析儀周立功致遠(yuǎn)電子研發(fā)的一款綜合性的CAN總線開發(fā)與測試的專業(yè)工具，集海量存儲示波器、網(wǎng)絡(luò)分析儀、誤碼率分析儀、協(xié)議分析儀及可靠性測試工具于一身，并把各種儀器有機(jī)的整合和關(guān)聯(lián);重新定義CAN總線的開發(fā)測試方法，可對CAN網(wǎng)絡(luò)通信正確性、可靠性、合理性進(jìn)行多角度全方位的評估;幫助用戶快速定位故障節(jié)點，解決CAN總線應(yīng)用的各種問題。