[发明专利]基于CAN的总线信号故障模拟装置产生故障信号的方法

说明书

一种基于CAN的总线信号故障模拟装置产生故障信号的方法，本发明涉及故障模拟装置产生故障信号的方法。本发明的目的是为了解决现有总线出现故障时无法判断总线各节点是否能够执行正确的错误处理机制以及现有CAN测试装置造价高、通用性不强的问题。过程为：将任意函数发生器连接到PC机，对上位机程序和上位机中的界面进行编写，打开PC机中上位机；上位机程序打开任意函数发生器，获取界面的控件参数；将获取的参数组装成帧，任意函数发生器输出信号；将输出信号传输给CAN总线收发器，得到故障信号。本发明用于故障信号领域。

技术领域

本发明涉及故障模拟装置产生故障信号的方法。

背景技术

CAN总线系统在汽车领域应用广泛，因为在这种环境下，对系统稳定性有着更高的要求，所以在CAN总线系统组建之前，需要对总线上的各节点进行全面的测试，观察其在不同的总线数据传输状态下，能否保证正确的通信。并且，如果出现了总线故障，总线各节点是否能够执行正确的错误处理机制。

在对其进行测试过程中，如果使用专用的CAN节点装置，在出厂时，相应厂家一定已经对这些节点装置进行了全面的测试。所以在使用这些节点装置组建总线系统时，往往只能测试节点在正常工作时的情况，不能测试节点在异常工作时的情况，即便在千百次工作中节点出现了故障，这个故障也很大可能是随机的，不能进行故障定制，所以总线系统测试人员想要复现这个故障也十分困难。而如果使用专用的CAN测试装置，虽然可以定制输出数据产生需要的故障信号从而较全面的测试整个总线系统，但这样的测试装置造价高，通用性不强。对于一般的系统测试人员来说，并非一个很好的选择。

CAN总线简介

CAN即控制器局域网络，属于工业现场总行的范畴，与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性，实时性和灵活性。由于其良好的性能及独特的设计，CAN总线越来越受到人们的重视。他在汽车领域上的应用是最广泛的，世界上一些著名的汽车制造厂商都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统和执行机构间的数据通信。同时由于CAN总线本身的特点，其应用范围已不再局限于汽车行业，而向自动控制，航空航天，航海，过程工业。机械工业，纺织工业，等领域发展。

CAN总线拓扑图

如图1所示CAN总线可以挂载多个节点，CAN节点不分主从，只要总线空闲均可往总线上发送数据。

CAN总线的基本概念

CAN节点的层结构，如图2所示；

物理层定义的实际信号的传输方法。

传输层是CAN协议的核心。它把接受到的报文提供给对象层，以及接受来自对象层的报文。传输层负责位定时及同步，报文分帧，仲裁，应答，错误检测和标定，故障界定。

对象层的功能是报文滤波以及状态和报文的处理。

报文(messages)：

总线上的信息以不同的固定报文格式发送，但长度受限。当总线空闲时任何连接的单元都可以开始发送新的报文。

位速率(bit rate)：

不同的系统，CAN的速度不同，可是，在一给定的系统里，位速率是一定的，并且是固定的。

远程数据请求(remote data request)：

通过发送远程帧，需要数据的节点可以请求另一节点发送相应的数据帧。数据帧和相应的远程帧由相同的识别符命名的。

多主机(multimaster)：

总线空闲时，任何单元都可以开始传输报文。具有较高优先权报文的单元可以优先获得总线访问权。

总裁(arbitrition)：