为什么主机厂愈来愈重视CAN一致性测试？

前言：由于CAN总线各节点质量的不一致而引发的系统瘫痪、错误、死机等问题，会严重影响车辆的安全性，主机厂对CAN一致性的关注度也越来越高，本文将针对CAN一致性测试进行探讨。

 CAN一致性测试概述——来源

如图1所示，随着新能源、智能网联等概念发展，新能源CAN网络节点高达50个，车身CAN总线环境变得复杂及紊乱，CAN节点质量不稳定给主机厂安全性带来威胁。V型开发流程中，零部件没有进行物理层测试就直接给主机厂供货，引发了大量后期维护、安全等问题。所以，CAN总线必须进行CAN一致性测试。

图1 新能源汽车CAN网络

 CAN一致性测试缺失的危害

隐患1：采样点不一致

网络中节点采样点的不一致会导致同样的采样频率出现采样错误，进而使整车网络出现故障问题，影响整车环境稳定。

隐患2：位时间不一致

位时间=1/波特率，当某节点位时间不一致时，会发生采样错误，错误帧长时间占用总线，导致CAN总线网络瘫痪。

当幅值过低时，CAN节点会因为干扰导致幅值下降到0.9V以下，从而出现位翻转现象，导致CAN总线错误乃至死机。

隐患4：边沿过缓

显性电平通过电阻电容进行放电，但阻抗匹配影响下降沿的快慢程度。下降沿过缓时，将导致位时间异常，引发总线错误。

 测试内容及当前行业解决方案

1、CAN一致性测试内容

CAN一致性测试主要分为物理层、链路层、应用层三大部分测试内容。在整车网络调试中，各节点遵循CAN一致性测试是保证总线的稳定运行的重要前提，当前CAN一致性测试已经电动汽车行业的必然趋势！

• 物理层：通信介质的物理特性，如幅值、边沿时间等，是最重要的部分；

• 链路层：规定在介质上传输的排列和组织，如帧结构；

• 应用层：在用户、软件、网络终端之间进行信息交换，客户自定义内容较多。

下图为CAN一致性测试内容（节选）

2、CAN一致性测试当前解决方案

市场现状：主机厂和零部件以主机厂标准为主，行业的检测停留在主机厂层面，没有检测机构和国家标准进行高度规范。

 致远电子CANDT一致性测试系统

1、CAN一致性测试系统——CAN总线保障体系

虽然国内主要以主机厂标准为主，各不一致，但是物理层测试内容早已被ISO11898详细规定，国内主机厂标准溯源主要是来自于ISO11898。

3、CAN一致性自动化测试——判断依据

最终的判断是根据测试结果与测试标准进行对比，进而判断内阻测试是否通过。

4、详细测试报告导出

测试完成后，用户可导出自动化测试报告，对于不通过的测试项目一目了然。根据测试报告，还可以跟踪测试条目的标准出处、测试步骤以及判断依据等。主机厂可以依据此报告评估CAN节点质量，作为主机厂准入依据。

5、CAN总线保障检测及故障定位

CAN一致性测试系统中集成了具备物理层深入分析能力的CANScope分析仪，对于没有通过的测试项等错误问题，用户可CANScope对测试不通过的待测DUT进行物理层测试，精准定位分析故障原因：

• 记录错误帧出现；

• 报文定位到波形；

• 准确定位错误位置。

6、保障整车CAN网络安全

新能源汽车CAN节点在通过一致性测试后，质量高度一致，避免了CAN节点良莠不齐带来的安全隐患问题，从而保证了整车CAN网络的安全统一。

 总结

物理层测试的目的是验证节点及测试系统在电路设计、物理电平特性等方面的性能，就是保证节点能够正确连入总线的基础，其测试内容包括电阻电容特性、节点差分电阻、故障容错测试、CAN线上的物理电平特性等等。