[發明專利]基于CAN的總線信號故障模擬裝置產生故障信號的方法

有效

• 申請號: 201710487383.3
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107102637B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 付平;尹洪濤;鞠志敏;宋興喆
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

一種基于CAN的總線信號故障模擬裝置產生故障信號的方法，本發明涉及故障模擬裝置產生故障信號的方法。本發明的目的是為了解決現有總線出現故障時無法判斷總線各節點是否能夠執行正確的錯誤處理機制以及現有CAN測試裝置造價高、通用性不強的問題。過程為：將任意函數發生器連接到PC機，對上位機程序和上位機中的界面進行編寫，打開PC機中上位機；上位機程序打開任意函數發生器，獲取界面的控件參數；將獲取的參數組裝成幀，任意函數發生器輸出信號；將輸出信號傳輸給CAN總線收發器，得到故障信號。本發明用于故障信號領域。

技術領域

本發明涉及故障模擬裝置產生故障信號的方法。

背景技術

CAN總線系統在汽車領域應用廣泛，因為在這種環境下，對系統穩定性有著更高的要求，所以在CAN總線系統組建之前，需要對總線上的各節點進行全面的測試，觀察其在不同的總線數據傳輸狀態下，能否保證正確的通信。并且，如果出現了總線故障，總線各節點是否能夠執行正確的錯誤處理機制。

在對其進行測試過程中，如果使用專用的CAN節點裝置，在出廠時，相應廠家一定已經對這些節點裝置進行了全面的測試。所以在使用這些節點裝置組建總線系統時，往往只能測試節點在正常工作時的情況，不能測試節點在異常工作時的情況，即便在千百次工作中節點出現了故障，這個故障也很大可能是隨機的，不能進行故障定制，所以總線系統測試人員想要復現這個故障也十分困難。而如果使用專用的CAN測試裝置，雖然可以定制輸出數據產生需要的故障信號從而較全面的測試整個總線系統，但這樣的測試裝置造價高，通用性不強。對于一般的系統測試人員來說，并非一個很好的選擇。

CAN總線簡介

CAN即控制器局域網絡，屬于工業現場總行的范疇，與一般的通信總線相比，CAN總線的數據通信具有突出的可靠性，實時性和靈活性。由于其良好的性能及獨特的設計，CAN總線越來越受到人們的重視。他在汽車領域上的應用是最廣泛的，世界上一些著名的汽車制造廠商都采用了CAN總線來實現汽車內部控制系統和執行機構間的數據通信。同時由于CAN總線本身的特點，其應用范圍已不再局限于汽車行業，而向自動控制，航空航天，航海，過程工業。機械工業，紡織工業，等領域發展。

CAN總線拓撲圖

如圖1所示CAN總線可以掛載多個節點，CAN節點不分主從，只要總線空閑均可往總線上發送數據。

CAN總線的基本概念

CAN節點的層結構，如圖2所示；

物理層定義的實際信號的傳輸方法。

傳輸層是CAN協議的核心。它把接受到的報文提供給對象層，以及接受來自對象層的報文。傳輸層負責位定時及同步，報文分幀，仲裁，應答，錯誤檢測和標定，故障界定。

對象層的功能是報文濾波以及狀態和報文的處理。

報文(messages)：

總線上的信息以不同的固定報文格式發送，但長度受限。當總線空閑時任何連接的單元都可以開始發送新的報文。

位速率(bit rate)：

不同的系統，CAN的速度不同，可是，在一給定的系統里，位速率是一定的，并且是固定的。

遠程數據請求(remote data request)：

通過發送遠程幀，需要數據的節點可以請求另一節點發送相應的數據幀。數據幀和相應的遠程幀由相同的識別符命名的。

多主機(multimaster)：

總線空閑時，任何單元都可以開始傳輸報文。具有較高優先權報文的單元可以優先獲得總線訪問權。

總裁(arbitrition)：