CAN总线一致性测试中的容错性测试介绍

CAN总线各节点质量的不一致引发的系统瘫痪、错误、死机等问题，CAN一致性测试已成为保证CAN网络安全运行的重要手段，本文将对CAN总线一致性测试中的容错性测试进行介绍。

CAN一致性测试内容，覆盖了物理层、链路层、应用层等测试需求，容错性能的测试主要是在物理层面，通过地线漂移、地线丢失、电源丢失、CAN线中断、CAN线各短接到地、CAN线各短接到电源、CAN线短路等错误状态模拟，对被测节点和系统工作情况、恢复时间进行整体的考察。

测试原理

地线漂移：利用电源不断抬高DUT的GND，测试总线通讯正常时，DUT所允许的地线漂移。

地线丢失：使DUT单独掉地，测试1分钟内DUT是否仍然正常工作。

电源丢失：使DUT单独丢失电源，测试总线是否受到干扰，重接电源后DUT是否能恢复通讯。

CAN线中断：测试在CAN_H断开1分钟，重连后DUT是否能恢复通讯。CAN_L断开1分钟，重连后DUT是否能恢复通讯。CAN_H和CAN_L同时断开1分钟，重连后DUT是否能恢复通讯。

CAN线短接到地线：

测试在CAN_H对地短路1分钟，恢复后DUT是否能恢复通讯；

测试CAN_L对地短路1分钟，恢复后DUT是否能恢复通讯；

测试CAN_H和CAN_L同时对地短路1分钟，恢复后DUT是否能恢复通讯。

CAN线短接到电源线：

测试在CAN_H对电源短路1分钟，恢复后DUT是否能恢复通讯；

测试CAN_L对电源短路1分 钟，恢复后DUT是否能恢复通讯；

测试CAN_H和CAN_L同时对电源短路1分钟，恢复后DUT是否能恢复通讯。

CAN_H与CAN_L短接：测试CAN_H，CAN_L短路1分钟，恢复后DUT是否能恢复通讯。

测试接线

本测试使用CANScope-Pro与CANScope-StressZ扩展板，程控电源。需要DUT上电后， 一直发送CAN报文，方便进行测试。其黑色表笔（地）要和DUT的CAN收发器共地。将启用示波器勾去掉，即不使能示波器，这时CANScope的CAN接口即为电气隔离的。如下图所示，进行测试连接。

图1 容错性能测试接线图

测试过程

地线漂移：

如果DUT的CAN接口为隔离的，则需要将程控电源电压+-串联入DUT和CANScope的GND连接（黑色表笔）；

如果DUT的CAN接口为非隔离的，则需要将程控电源电压+-串联入DUT供电的GND线。利用程控电源不断抬高电压（一分钟0.1V），从CANScope软件中测试总线出现错误帧时的程控电源电压。

地线丢失：使DUT和CANScope的黑色表笔（GND）断开，单独掉地，测试1分钟内CANScope软件中是否会出现错误帧。如果没有错误帧，则通过测试。

电源丢失：使DUT单独丢失电源，从CANScope测试总线是否受到干扰，重接电源后DUT是否能恢复通讯。如果丢失电源时，有小于等于1个错误帧，且重接电源后，DUT能恢复通讯，则通过测试。

CAN线中断：使用CANScope-StessZ启动后，如图2分别测试CAN_H断开1分钟、CAN_L断开1分钟、CANH和CAN_L同时断开1分钟，如果重连DUT后，都能恢复通讯，则测试通过。

图2 CAN线中断测试图

CAN线短接到地线：将CANScope-StressZ的GND接口与Vdis-连接。如图3分别测试CAN_H对地短路1分钟、CAN_L对地短路1分钟，CANH和CAN_L同时对地短路1分钟，恢复后DUT若都能恢复通讯，则测试通过。

图3 CAN线对地短路测试图

CAN线短接到电源线：将CANScope-StressZ的Vdis+与DUT的电源连接。使用CANScope-StessZ启动后，CAN_H对电源短路1分钟、CAN_L对电源短路1分钟，将CANH和CAN_L同时对电源短路1分钟，如果恢复后，DTU都能恢复通讯，则测试通过。如图4（注意电压不得超过24V）

图4 CAN线对电源短路测试图

CAN_H与CAN_L短接：使用CANScope-StessZ启动后，将RHL设置为0,即等于CANH和CAN_L短路，1分钟，如果恢复后，DUT能恢复通讯，则测试通过。如图5所示：

图5 CAN_H、CAN_L短接测试图

测试评定

依据测试流程进行的7种物理错误类型测试，如果恢复后，都可以恢复通讯，则通过CAN总线系统的一致性测试中的容错性能测试。

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