CAN一致性测试系统之报文DLC测试

ZLG致远电子发布CANDT一致性测试系统CAN总线已经成为新能源汽车、军工、航空等行业的主控系统应用总线，但随着节点增加，CAN网络的不稳定性对设备运行带来极大安全隐患。

ZLG致远电子专注于构建CAN总线安全保障体系，震撼发布CANDT一致性测试系统！CAN一致性测试，就是要求整车CAN网络中的节点都满足CAN总线节点规范要求，缩小CAN网络中节点差异，保证CAN网络的环境稳定，有效提高CAN网络的抗干扰能力。

为什么要进行CAN一致性测试？一、整车CAN网络架构随着新能源汽车行业发展，整车CAN网络中的节点演变得极为复杂，现在新能源汽车内部CAN节点已经高达60个，网络演变得极其复杂。

整车复杂的CAN网络二、CAN总线不一致的危害复杂的CAN网络，各个节点质量良莠不齐会对CAN总线网络存在较大的安全隐患，通常会因为其中某一个节点的错误进而影响整体总线正常运行，乃至导致整体总线的瘫痪。

显性阈值电平错误判断导致整车网络故障通常而言，CAN总线判断显隐性的机制如下：在差分电平大于0.9V时，为显性电平；而在小于0.5V时，为隐性电平，其中在05V至0.9V之间为不确定区域。

但在实际网络中，CAN总线网络中某一节点在差分电平为0.9V时，依然判断为隐性，则出现位逻辑判断错误，进而导致节点发出错误帧，使总线陷入网络故障状态。

解决方案：如在CAN网络节点准入阶段，对每个节点进行显性阈值测试，利用电压源将差分电压升高至0.9V，，保证所有节点在此差分电压都能判断为显性，并且停止发送报文，将减少该总线故障问题出现，并且减轻CAN总线网络调试的工作量。

因此，为了保证CAN总线稳定，必须进行对整车网络进行CAN一致性测试。

那作为CAN 总线网络整体设计者，CAN一致性测试内容有哪些，如何通过CAN一致性测试进行保证CAN 总线的稳定？三、CAN一致性测试内容及解决方案1、CAN一致性测试内容在国内，大部分的主机厂都有CAN总线网络测试规范，主要内容包括物理层、链路层以及应用层。

2020.27科学技术创新CAN 总线信号可靠性测试系统方案设计齐家敏耿煜程昊（湖北文理学院纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室，湖北襄阳441053）1概述CAN 总线是80年代德国BOSCH 公司为了解决汽车内部通讯而研发的一套局部短距离通讯协议，由于其高传输速率及可靠性，以及防爆特性而在汽车等众多领域获得了广泛的应用[1]。

多年来一直备受各个厂家的青睐，是目前最有前途的现场总线之一。

随着电子技术日新月异，速率越来越高，工况干扰越来越复杂，同时对CAN 总线抗干扰能力提出了越来越高的要求。

CAN 总线多用于工控和汽车领域，在CAN 总线的开发测试阶段，需要对其拓扑结构，节点功能，网路整合等进行开发测试，需要虚拟、半虚拟、全实物仿真测试平台，并且必须测试各节点是否符合ISO11898中规定的错误响应机制等。

CAN 总线测试主要包括物理层测试、数据链路层测试以及应用层测试，物理层测试主要测试CAN 总线的电气特性，数据链路层和应用层测试主要包括协议层测试及其抗干扰能力测试[2]。

根据ISO11898标准协议仅仅规定了物理层和数据链路层协议，应用层交给厂家根据自己的需求开发自己的应用层协议。

应用层协议现如今应用比较广泛的是特用于工厂自动化的Device Net 、适用于嵌入式工业局域网的CANOpen 和专门为大型货车和重工机械车辆设计J1939。

CAN 总线测试是依据ISO11898-1数据链路层标准和ISO11898-2物理层协议标准，针对CAN 总线的电气参数测试、协议兼容性测试、噪声抑制等测试，制定了ISO16845CAN 总线一致性测试标准，主要包括单向接收、单向发送以及双向通讯的测试目的、连接结构、测试内容和通过准则等内容的测试细则，可有效而全面地解决CAN 总线产品的一致性、有效性测试问题[3]。

ISO16845规定的CAN 总线一致性测试除了对总线产品进行正常功能的测试外，还应包括波形畸变、失真、注入错误、加入噪声等特殊条件的测试。

CAN总线一致性测试方法熊天善;刘芳解;覃竣【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2022()8【摘要】CAN是控制器局域网(Controller Area Network,CAN)的简称,是由德国BOSCH公司开发并成为国际标准(ISO11898),是国际上应用最广泛的现场总线之一。

在北美和西欧,CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线,并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工业机械设计的J1939协议。

CAN总线具有安全性高、可靠性高、实时性好、功耗低、成本低等优点,主要应用于汽车、船舶、航天、医疗、工业等领域。

在CAN总线开发流程中,需要对所开发的CAN总线节点和总线系统进行验证与确认,检查所开发的CAN总线节点是否符合设计规范,即对CAN总线进行测试。

在汽车领域,CAN总线一致性测试内容主要包括输入电压阀值、总线电压、总线阻抗、上升时间、下降时间、容错性、采样点、对称性、报文数据类型、报文ID、报文DLC、位填充、信号缺省、周期容差和负载率等测试。

主要针对前7项较复杂的测试内容(输入电压阀值、总线电压、总线阻抗、上升时间、下降时间、容错性、采样点),用直观的图形与简单的文字详细讲述其测试方法和判定要求。

【总页数】6页(P259-264)【作者】熊天善;刘芳解;覃竣【作者单位】柳州五菱新能源汽车有限公司【正文语种】中文【中图分类】U461【相关文献】1.基于Vector总线设备的CAN总线测试方法概述2.ARINC825总线模拟仿真与一致性测试方法研究3.基于层次有向图的接口时序一致性测试方法4.IEC 61850 Ed 2.0一致性测试方法研究5.阵列天线相位一致性测试方法研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

can报文的读取方法Can报文的读取方法一、引言Can（Controller Area Network）是一种广泛应用于汽车、工业控制和机械设备等领域的串行通信协议。

Can报文是Can通信中的基本数据单位，它包含了数据的标识和内容。

本文将详细介绍Can报文的读取方法，帮助读者了解如何解析和使用Can报文。

二、Can报文的结构Can报文由四个部分组成：报文ID、数据长度码（DLC）、数据域和校验码。

其中，报文ID用于标识报文的内容和优先级；DLC表示数据域的长度；数据域包含实际的数据内容；校验码用于检测报文传输过程中是否出现错误。

三、Can报文的读取方法1. 根据报文ID筛选Can总线上可能同时存在多个设备发送的报文，通过筛选报文ID可以确定需要读取的报文。

可以通过编程的方式设置过滤器，只接收特定报文ID的数据。

2. 解析DLCDLC字段表示数据域的长度，根据DLC的值可以确定数据域的长度，从而正确解析数据内容。

3. 解析数据域数据域是Can报文中存放实际数据的部分，根据数据域的长度和格式，可以解析出具体的数据信息。

根据不同的应用需求，可以将数据域中的数据转换成不同的数据类型，如整型、浮点型等。

4. 校验码验证Can报文中的校验码用于检测报文传输过程中是否出现错误。

读取Can报文时，需要对接收到的数据进行校验，确保数据的完整性和正确性。

如果校验码验证失败，说明报文存在错误，需要进行相应的处理。

5. 数据处理根据所读取到的Can报文的内容，进行相应的数据处理。

可以根据具体的应用需求，对数据进行分析、存储、显示等操作。

四、示例为了更好地理解Can报文的读取方法，以下以一个温度传感器的Can报文为例进行说明。

假设报文ID为0x123，DLC为2，数据域为0x12 0x34，校验码为0x56。

根据报文ID筛选，确认需要读取的报文为0x123。

然后，根据DLC为2，确定数据域的长度为2个字节。

接着，解析数据域，将数据域中的0x12和0x34分别转换成相应的数据类型，得到温度值为4660。

CAN FD一致性测试：便捷、高效的自动化测试系统引言：后起之秀——CAN FD：随着各个行业的快速发展，消费者对汽车电子智能化的诉求越来越强烈，这使得整车厂将越来越多的电子控制系统加入到了汽车控制中，且在传统汽车、新能源汽车、ADAS和自动驾驶等汽车领域中也无不催生着更高的需求，可见传统CAN总线已明显无法满足了。

由此，在带宽与可靠性方面更为优异的“升级版”CAN——CAN FD应运而生。

（图1 自动化测试系统）一什么是“一致性测试”一致性测试是用来检测零部件是否符合相关标准的测试流程，可保证产品的质量。

在CAN FD网络中，各节点的质量不一致可能会引发网络故障或网络瘫痪等问题，因此为了保证CAN FD网络的正常安全运行，执行CAN FD的一致性测试非常必要。

二CAN FD一致性测试的标准及内容如果要对CAN FD网络进行一致性测试，就需遵循以下测试标准。

一致性测试标准：•ISO 11898；•ISO 16845；•ISO 15765；•整车厂标准。

根据以上的测试标准，可将CAN FD一致性测试内容分为：•物理层一致性测试；•数据链路层一致性测试；•应用层一致性测试。

| 物理层一致性测试物理层一致性测试主要是对CAN FD网络节点的电阻特性、电容特性和总线终端电阻以及CAN FD物理电平值等的测试，旨在验证CAN FD节点与系统在电路设计、物理电平和容错性方面的性能。

CAN FD物理层一致性测试的内容如下表所示（节选）：（图2 CAN FD物理层一致性测试的内容）测试项——终端电阻测试：在CAN FD网络中，需确保电缆的阻抗保持连续性，如此才能有效消除在通信电缆中的信号反射。

因此，在设计网络拓扑结构的过程中，CAN FD总线末端会接120Ω的终端电阻，以此来抑制反射。

终端电阻的阻值必须在ISO 11898标准所规定的118~132Ω范围内。

过大过小的阻值都会对CAN FD通信产生不利影响——阻值过小，会造成信号幅值偏小，从而影响信号识别，通信极不稳定；阻值过大，造成信号幅值偏大，出现信号过冲现象，导致信号下降沿（变缓）时间变长，从而产生位（宽度）识别错误。

CAN一致性测试系统之地偏移测试伴随越来越多的高科技汽车电子产品的开发与应用，如何解决汽车电子系统的电磁兼容问题，提高汽车的可靠性和安全性，已经成为一个非常重要和迫切的问题。

然而接地设计作为根治电磁兼容问题方法之一，地偏移测试显得就尤为重要了，因此本文对接地设计及地偏移测试进行了解读。

一、整车系统接地设计1、地线的意义地线在汽车上不仅仅是一个接点，它是一个综合的系统的汽车电气系统，它的主要功能有：●提供给直流负载、交流负载和瞬变负载电流回路，连接蓄电池或发电机的负极端；●提供电压给传感器、通讯系统、单端数字输入等；●静电屏蔽，隔离外部RF辐射；●提供静电放电泄流，ESD保护；●汽车天线的地平面；●降低电平，减小腐蚀。

2、地线可靠性地线回路的可靠性主要由以下几个主要关键因素决定：●接地金属的连接面，包括接地板之间、接地线和接地板之间的连接情况；●涂覆层及润滑油对传导地线连接板及其紧固件的影响；●潜在的腐蚀；●潜在的机械退化。

3、汽车上接地的符号以及接地回路见下整车电气地：主要为 DC 回路中发电机和蓄电池，以及 AC 回路中所有产品 RF 地；整车结构地：标识为汽车结构件（例如发动机、白车身等）接地标识；产品电路接地：产品电路接地，包括模拟地、数字地都可以使用此符号；4、实车使用的接地结构图图 1 实车的接地结构图此为实车使用的接地结构图，其中所有的接地最终回到蓄电池和发电机的负极端。

随着频率的增大，回路的阻抗也会增大，最终会导致电流流过不希望的回路，出现共模干扰，进而产生EMC效应，损坏产品。

那么大家会问为什么地偏移会产生共模干扰呢？提到共模干扰不得不说差模干扰，下面我们一起了解一下吧。

二、共模干扰与差模干扰电器设备的通信线, 与其它设备或外围设备相互交换的通讯线路,至少有两根导线,这两根导线作为往返线路输送电力或信号，在这两根导线之外通常还有第三导体,这就是"地线"。

电压和电流的变化通过导线传输时有两种形态, 一种是两根导线分别做为往返线路传输, 我们称之为"差模"；另一种是两根导线做去路,地线做返回传输, 我们称之为"共模"。

CAN诊断测试规范/UDS更改历史目录1文档介绍 (4)1.1目的 (4)1.2适用范围 (4)1.3读者对象 (4)1.4参考文档 (5)1.5术语和定义 (5)1.5.1物理寻址 (5)1.5.2功能寻址 (5)1.5.3安全状态 (5)1.5.4诊断会话模式 (5)1.5.5子功能 (6)1.6符号和缩写 (7)2测试环境 (7)2.1基本测试网络 (8)2.2测试设备 (8)3网络层测试 (10)4应用层测试 (33)4.1自动测试 (33)4.1.1诊断请求报文格式 (33)4.1.1.1请求报文长度无效 (33)4.1.1.2无效请求报文格式-组合DID (48)4.1.1.3禁止肯定响应位（物理寻址和功能寻址） (49)4.1.1.4周期响应 (68)4.1.2数据内容 (70)4.1.2.1无效的请求数据 (70)4.1.3应用测试 (74)4.1.3.1有效的WriteDataByIdentifier请求 (74)4.1.3.2周期性发送/多次响应 (75)4.1.3.3读故障信息 (77)4.1.3.4通信控制 (80)4.1.4会话模式和安全状态 (81)4.1.4.1安全访问 (81)4.1.4.2请求顺序错误 (83)4.1.4.3模式访问被拒绝 (83)4.1.4.4会话模式切换 (86)4.1.5基本测试 (92)4.1.5.1诊断设备在线（物理寻址/功能寻址） (92)4.1.5.2基本服务测试（物理寻址/功能寻址） (94)4.1.5.3无效子功能（物理寻址） (144)4.1.5.4无效子功能（功能寻址） (151)4.1.5.5无效DID（物理寻址/功能寻址） (152)4.1.5.6无效诊断服务（物理寻址） (157)4.1.5.7无效诊断服务（功能寻址） (158)4.2手动测试 (159)4.2.1会话模式切换 (159)4.2.2ECU硬件复位 (163)4.2.3清除诊断信息 (163)4.2.4读取故障信息 (164)4.2.5安全访问 (167)4.2.6通信控制 (168)此行切勿删除，目录结束标签1.1目的本文档为南京依维柯CAN网络系统开发项目CAN网络UDS诊断部件提供测试规范。

CAN模块的详解及测试代码CAN模块的详解及测试代码⼀、功能描述bxCAN 是基本扩展CAN(Basic Extended CAN)的缩写，它⽀持CAN 协议2.0A 和2.0B。

它的设计⽬标是以最⼩的CPU 负荷来⾼效处理⼤量收到的报⽂。

它也⽀持报⽂发送的优先级要求（优先级特性可软件配置）。

⼆、CAN模块的主要特性1、⽀持CAN 协议2.0A 和2.0B 主动模式；波特率最⾼可达1 兆位/秒；⽀持时间触发通信功能；2、发送3 个发送邮箱；发送报⽂的优先级特性可软件配置；记录发送SOF 时刻的时间；3、接收3 级深度的2 个FIFO；14 个位宽可变的过滤器组-由整个CAN 共享；标识符列表；FIFO 溢出处理⽅式可配置；记录接收SOF 时刻的时间；4、可⽀持时间触发通信模式禁⽌⾃动重传模式；16 位⾃由运⾏定时器；定时器分辨率可配置；可在最后2 个数据字节发送时间；5、管理中断可屏蔽；邮箱占⽤单独1 块地址空间，便于提⾼软件效率；6、发送邮箱共有3 个发送邮箱供软件来发送报⽂。

发送调度器根据优先级决定哪个邮箱的报⽂先被发送。

7、接收过滤器共有14 个位宽可变/可配置的标识符过滤器组，软件通过对它们编程，从⽽在引脚收到的报⽂中选择它需要的报⽂，⽽把其他报⽂丢弃掉。

8、接收FIFO共有2 个接收FIFO，每个FIFO 都可以存放3 个完整的报⽂。

它们完全由硬件来管理三、CAN功能框图四、CAN 总线通讯模块CAN 总线测控系统的通信软件分为3部分：CAN 初始化、数据发送和数据接收。

①CAN 初始化其主要是设置CAN 的通信参数。

需要初始化的寄存器有：模式寄存器（Peli CAN 模式）、时分寄存器、接收代码寄存器、屏蔽寄存器、总线定时寄存器、输出控制寄存器等。

需要注意的是，这些寄存器仅能在复位期间可写访向，因此,在对这些寄存器初始化前，必须确保系统进⼊了复位状态，并且系统中各CAN 控制器的总线定时寄存器的初始化字必须相同。

CAN —致性测试CAN —致性测试在于缩小CAN网络中节点差异，保证CAN网络的环境稳定，有效提高CAN网络的抗干扰能力。

因此CAN节点的一致性测试就显得尤为重要。

随着新能源、智能网联等概念发展，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极大威胁。

所以，CAN 一致性测试已成为保证CAN网络安全运行的重要手段，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，如表1 CAN 一致性测试内容（节选）所示；其中包括了输入阈值、输出电压、采样点、位宽容忍度重点测试项目。

表1 CAN 一致性测试内容（节选）一、输入阈值测试阈值测试分为隐形输入电压阈值和显性输入电压阈值。

节点Vdiff大于0.9V时必须识别显性，小于0.5V时必须识别隐性，在0.5V~0.9V之间，属于不确定区域，Vdiff < 0.5时，节点可以正常发送报文，否则说明节点工作处于异常状态；Vdiff>0.9V时，节点必须停止发送, 如果不停止，说明节点依然识别成隐性电平，存在电平判断的误判；所以对设备进行输入阈值测试显得尤为重要。

测试目的在于检查DUT的CAN_H与CAN_L的显/隐性输入电压阈值是否遵守ISO 11898-2的定义。

具体输入电压阈值标准如表2 ISO 11898-2 输入电压阈值标准所示。

表2 ISO 11898-2 输入电压阈值标准1.测试原理在表2 ISO 11898-2输入电压阈值标准所示的总线负载和共模电压条件下，按照图1隐性输入电压测试原理和图2显形输入电压测试原理的测试原理进行隐湿性输入电压阈值测试。

图1隐性输入电压测试原理图2显形输入电压测试原理2.判断依据DUT在Vdiff < 0.5V用户可自定义设置该范围）时，可以正常发送报文。

至少在Vdiff>0.9V （用户可输入）的情况下，DUT应该停止发送帧。

二、输出电压测试CAN总线上面的信号幅值是接收节点能正确识别逻辑信号的保证；隐性状态下，若CAN_diff电压大于0.9V，则会使总线呈现持续显性状态，导致总线瘫痪；显性状态下，若CAN_diff电压低于1.5V，说明该节点驱动能力较弱，会导致显性电平判断错误，并且在强干扰环境容易出现电平翻转，导致总线故障；如图3输出电压幅值引起错误所示。