基于CAPL程序的汽車(chē)儀表功能測(cè)試方法

劉德利，谷原野，孫運(yùn)璽，節(jié)忠海

（一汽轎車(chē)股份有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130000）

基于CAPL程序的汽車(chē)儀表功能測(cè)試方法

劉德利，谷原野，孫運(yùn)璽，節(jié)忠海

（一汽轎車(chē)股份有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130000）

提出一種基于CAPL程序的汽車(chē)儀表功能測(cè)試方法。通過(guò)測(cè)試環(huán)境建立、自定義CAPL程序、硬件設(shè)備連接及軟件設(shè)置等，介紹了該功能測(cè)試方法。最后通過(guò)測(cè)試實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明該方法的優(yōu)勢(shì)。

功能測(cè)試方法；汽車(chē)儀表；CAPL程序

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，汽車(chē)已成為生活中必不可少的交通工具。儀表作為汽車(chē)重要部件之一，其接收的信號(hào)和顯示的信息也越來(lái)越多?，F(xiàn)代汽車(chē)普遍使用CAN總線(xiàn)技術(shù)，該技術(shù)能夠大量減少硬線(xiàn)連接數(shù)量，將需要傳輸?shù)男盘?hào)以CAN信號(hào)的形式進(jìn)行傳輸［1-2］。

CAN總線(xiàn)是1986年由德國(guó)博世公司首先提出的一種串行總線(xiàn)通信方式，主要為解決汽車(chē)系統(tǒng)中眾多的控制與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開(kāi)發(fā)的。它是一種多主總線(xiàn)形式，通信介質(zhì)可以是雙絞線(xiàn)、同軸電纜或光導(dǎo)纖維，通信速率可達(dá)1MB／s［3］。

傳統(tǒng)的儀表測(cè)試方法，針對(duì)汽車(chē)儀表特定的功能需求無(wú)法驗(yàn)證，如連續(xù)丟失10個(gè)報(bào)文等。為保證汽車(chē)儀表的功能性和可靠性得到充分全面的驗(yàn)證，本文介紹一種基于CAPL（CAN Access Programming Language，CAN總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)編程語(yǔ)言）程序的汽車(chē)儀表功能測(cè)試方法。

1 測(cè)試環(huán)境建立

根據(jù)設(shè)計(jì)輸入文件，建立dbc文件，然后按照?qǐng)D1所示步驟建立測(cè)試環(huán)境。該測(cè)試環(huán)境優(yōu)點(diǎn)在Panel面板上進(jìn)行輸入?yún)?shù)，通過(guò)環(huán)境變量關(guān)聯(lián)Node（節(jié)點(diǎn)）中的CAPL程序，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)送報(bào)文和信號(hào)的控制，最終達(dá)到測(cè)試的目的［4-6］。

圖1 測(cè)試環(huán)境建立示意圖

2 自定義CAPL程序

在圖1測(cè)試環(huán)境建立完成基礎(chǔ)上，如果測(cè)試過(guò)程中有其他需求，可自定義CAPL程序，方便測(cè)試。具體步驟為建立環(huán)境變量，Panel通過(guò)環(huán)境變量改變CAPL程序中的參數(shù)，從而控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送的報(bào)文值，實(shí)現(xiàn)測(cè)試。

3 硬件設(shè)備連接及軟件設(shè)置

硬件設(shè)備有一臺(tái)可調(diào)直流電源、一套CANcaseXL及一臺(tái)測(cè)試筆記本電腦，硬件設(shè)備連接如圖2所示?？烧{(diào)直流電源設(shè)置為12V，給被測(cè)儀表供電。筆記本電腦中運(yùn)行CANoe軟件，電腦通過(guò)USB接口與CANcaseXL連接，CANcaseXL通過(guò)DB9接口與被測(cè)儀表的CAN_H和CAN_L相連接［7］。

圖2 硬件設(shè)備連接示意圖

硬件設(shè)備連接后，需要進(jìn)行軟件設(shè)置，軟件設(shè)置包括配置CANcaseXL通道、節(jié)點(diǎn)的配置、打開(kāi)CANoe軟件的Simulation仿真窗口，根據(jù)測(cè)試需求編制CAPL程序并與Panel關(guān)聯(lián)。

4 測(cè)試實(shí)例

為進(jìn)一步驗(yàn)證本文測(cè)試方法的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)舉實(shí)例如下。

某汽車(chē)儀表的某項(xiàng)功能需求為：①當(dāng)PDC（Parking Distance Control，倒車(chē)?yán)走_(dá)控制單元）信號(hào)所在報(bào)文PDC_1短時(shí)間丟失時(shí)（丟失時(shí)間<10倍循環(huán)周期），PDC聲音提示保持丟失前狀態(tài)。②當(dāng)PDC信號(hào)所在報(bào)文PDC_1長(zhǎng)時(shí)間丟失時(shí)（丟失時(shí)間≥10倍循環(huán)周期），PDC聲音提示關(guān)閉。此功能需求利用傳統(tǒng)的測(cè)試方法和文獻(xiàn)［8］中測(cè)試方法都無(wú)法驗(yàn)證，只能借助CAPL程序進(jìn)行驗(yàn)證。具體步驟如下。

1）在CANdb++Editor中建立環(huán)境變量TPMS_1_Vliad，并設(shè)置相關(guān)參數(shù)，如圖3所示。

圖3 環(huán)境變量設(shè)置參數(shù)

2）編寫(xiě)CAPL程序，程序主要由on start初始化信號(hào)、on timer設(shè)置循環(huán)發(fā)送周期兩部分組成，為方便管理自定義程序，將所有自定義程序加載到新建節(jié)點(diǎn)Valid，具體程序如下。

圖4 Panel面板與環(huán)境變量關(guān)聯(lián)示意圖

3）將MainPanel面板上的編輯框和按鍵與環(huán)境變量關(guān)聯(lián)，以便進(jìn)行調(diào)用CAPL程序，進(jìn)而達(dá)到測(cè)試的目的。具體關(guān)聯(lián)關(guān)系如圖4所示，編輯框與DisableCycle_IC進(jìn)行關(guān)聯(lián)，PDC_1按鍵與PDC_1_Valid進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

4）按照?qǐng)D2連接硬件設(shè)備，配置軟件通道，根據(jù)功能需求，編寫(xiě)3個(gè)測(cè)試用例，分別為丟失9倍、10倍和11倍循環(huán)周期。

5）測(cè)試執(zhí)行。運(yùn)行CANoe軟件，在MainPanel中的編輯框內(nèi)分別填入9、10和11，并觀(guān)察PDC聲音提示。結(jié)果表明：①當(dāng)PDC_1丟失時(shí)間為9倍循環(huán)周期，PDC聲音提示保持丟失前狀態(tài)；②當(dāng)PDC丟失時(shí)間為10和11倍循環(huán)周期，PDC聲音提示關(guān)閉。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文提出了基于CAPL程序的汽車(chē)儀表功能測(cè)試方法，很好地解決了傳統(tǒng)測(cè)試方法無(wú)法驗(yàn)證的特定功能需求，并通過(guò)測(cè)試實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明該方法的優(yōu)勢(shì)。該方法能夠根據(jù)不同的功能需求編寫(xiě)CAPL程序，實(shí)現(xiàn)儀表功能測(cè)試，從而保證汽車(chē)儀表的功能性和可靠性。

［1］劉侃，滿(mǎn)慶豐．基于MC9S12HY64的電動(dòng)汽車(chē)儀表盤(pán)設(shè)計(jì)［J］．儀表技術(shù)與傳感器，2014（12）：22-24．

［2］黃娟娟，夏超英，柳同生．基于英飛凌XC2268N的整車(chē)控制系統(tǒng)CAN通信設(shè)計(jì)［J］．儀表技術(shù)與傳感器，2014（5）：60-62．

［3］肖相春．基于CAN總線(xiàn)技術(shù)在汽車(chē)中的實(shí)際應(yīng)用［J］．裝備制造技術(shù)，2011，39（8）：85-87，91．

［4］程躍，康勁松，徐國(guó)卿．一種車(chē)用CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)的研究［J］．電氣應(yīng)用，2008，27（1）：83-86．

［5］葉恒杰，李蘭君，樊勇．基于CANoe的汽車(chē)儀表系統(tǒng)仿真和故障分析［J］．中國(guó)儀器儀表，2012，32（2）：53-55．

［6］王欣，董立．基于CAN總線(xiàn)的車(chē)用網(wǎng)絡(luò)測(cè)試技術(shù)案例探析［J］．裝備制造技術(shù)，2010，38（8）：48-49．

［7］陳朝軍．汽車(chē)儀表的CAN通訊測(cè)試系統(tǒng)［J］.汽車(chē)電器，2006（4）：57-59．

［8］張立華，吳宏圣．基于CANoe模擬控制單元的儀表功能測(cè)試方法設(shè)計(jì)［J］．計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2013（6）：203-206．

（編輯 心翔）

圖7 經(jīng)過(guò)PWM自學(xué)習(xí)模塊等效輸出信號(hào)

4 總結(jié)

本文基于現(xiàn)有的ECU HIL測(cè)試系統(tǒng)硬件，通過(guò)設(shè)計(jì)PWM信號(hào)自學(xué)習(xí)模塊，擴(kuò)展了系統(tǒng)功能。通過(guò)實(shí)踐證明，對(duì)于給定的PWM信號(hào)，本文設(shè)計(jì)的PWM信號(hào)自學(xué)習(xí)模塊能夠解析出其頻率和占空比，并且根據(jù)信號(hào)的語(yǔ)義準(zhǔn)確輸出等效的邏輯結(jié)果，滿(mǎn)足ECU HIL測(cè)試應(yīng)用需求，是系統(tǒng)性?xún)r(jià)比相對(duì)較高的ECU HIL測(cè)試應(yīng)用解決方案。

參考文獻(xiàn)：

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［3］劉衛(wèi)東，王愛(ài)春，燕冬，等.車(chē)身控制模塊硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)搭建及測(cè)試應(yīng)用［J］.汽車(chē)電器，2015（12）：50-53.

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（編輯 心翔）

IC Function Test Method Based on CAPL

LIU De-li，GU Yuan-ye，SUN Yun-xi，JIE Zhong-hai

（FAW Co.，Ltd.，Changchun 130000，China）

IC function test method based on CAPL is proposed in this paper.Through establishment of testing environment，customCAPLprogram，hardwareconnectionandsoftwaresettings，thefunctiontestmethodis introduced.Finally，advantages of this method are further demonstrated by several testing examples.

function test method；IC；CAPL

U463.7

A

1003－8639（2017）02－0059－03

2016-06-22

劉德利（1987-），男，吉林長(zhǎng)嶺人，工程師，碩士，主要工作為汽車(chē)電器單系統(tǒng)功能測(cè)試、電氣功能測(cè)試硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用、整車(chē)電氣功能測(cè)試等；谷原野（1984-），男，吉林乾安人，工程師，碩士，主要工作為汽車(chē)電器單系統(tǒng)功能測(cè)試、電氣功能測(cè)試硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用、整車(chē)電氣功能測(cè)試等；孫運(yùn)璽（1984-），男，遼寧鞍山人，工程師，碩士，主要工作為汽車(chē)電器單系統(tǒng)功能測(cè)試、電氣功能測(cè)試硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用、整車(chē)電氣功能測(cè)試等；節(jié)忠海（1982-），男，黑龍江海倫人，工程師，碩士，主要工作為汽車(chē)電器單系統(tǒng)功能測(cè)試、電氣功能測(cè)試硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用、整車(chē)電氣功能測(cè)試等。