基于CAPL語(yǔ)言的車載網(wǎng)關(guān)自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

谷原野，王邵龍，孫運(yùn)璽，劉德利

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130000）

基于CAPL語(yǔ)言的車載網(wǎng)關(guān)自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

谷原野，王邵龍，孫運(yùn)璽，劉德利

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130000）

提出了一種基于CAPL語(yǔ)言的測(cè)試系統(tǒng)，應(yīng)用于汽車網(wǎng)關(guān)的自動(dòng)化測(cè)試驗(yàn)證。介紹該系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)方案，闡述其測(cè)試執(zhí)行流程和測(cè)試效果。

自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)；CAPL；車載網(wǎng)關(guān)

隨著車載電子控制的日益增多，單一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難以滿足車輛功能和性能要求，故整車網(wǎng)絡(luò)被分為若干子網(wǎng)絡(luò)。子網(wǎng)絡(luò)之間通過(guò)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行互聯(lián)，網(wǎng)關(guān)作為網(wǎng)絡(luò)信息交互的中心，其信息路由功能的準(zhǔn)確性、及時(shí)性非常重要。為保證汽車電氣控制單元之間的通信的可靠性和有效性，對(duì)網(wǎng)關(guān)測(cè)試工作要求越來(lái)越高。

人工測(cè)試已經(jīng)無(wú)法滿足復(fù)雜的網(wǎng)關(guān)路由測(cè)試需求，本文提出一種基于CAPL語(yǔ)言的車載網(wǎng)關(guān)自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱測(cè)試系統(tǒng)），能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)關(guān)的報(bào)文路由（最大值、最小值、隨機(jī)值、替代值、報(bào)文延遲時(shí)間）與信號(hào)路由（最大值、最小值、隨機(jī)值、初始值、替代值、周期穩(wěn)定性）功能的自動(dòng)化測(cè)試，并自動(dòng)出具測(cè)試報(bào)告。

圖1 測(cè)試系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖

1 測(cè)試系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案

測(cè)試系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)由工控機(jī)、CANcaseXL、網(wǎng)關(guān)、穩(wěn)壓電源、通斷盒構(gòu)成，如圖1所示。其中工控機(jī)運(yùn)行CANoe［1］軟件，每個(gè)CANcaseXL支持4路CAN通道，具體應(yīng)用數(shù)量根據(jù)不同項(xiàng)目網(wǎng)關(guān)支持的網(wǎng)絡(luò)數(shù)量進(jìn)行增加。本文以3路為例進(jìn)行說(shuō)明，網(wǎng)關(guān)的3個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口通過(guò)通斷盒與CANcaseXL的3個(gè)CAN通道相連接，形成網(wǎng)絡(luò)通信回路。穩(wěn)壓電源為網(wǎng)關(guān)供電，工控機(jī)通過(guò)GPIB可控制電源電壓輸出。

2 測(cè)試系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方案

測(cè)試系統(tǒng)主要包括測(cè)試界面顯示、配置文件加載、測(cè)試用例生成、測(cè)試任務(wù)執(zhí)行、測(cè)試過(guò)程顯示、測(cè)試報(bào)告生成等功能。測(cè)試系統(tǒng)主要基于CANoe軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境開(kāi)發(fā)，由 CAPL［2］模塊、Panel模塊、DBC模塊、配置模塊、LOG模塊、Report模塊、Test模塊、IL模塊等構(gòu)成，測(cè)試系統(tǒng)軟件架構(gòu)如圖2所示。

其中CAPL模塊為系統(tǒng)的控制核心，負(fù)責(zé)參數(shù)定義、測(cè)試用例的編輯、測(cè)試過(guò)程調(diào)度及測(cè)試結(jié)果判定；Panel模塊負(fù)責(zé)生成人機(jī)交互界面；DBC模塊負(fù)責(zé)導(dǎo)入通信列表；配置模塊負(fù)責(zé)定義網(wǎng)關(guān)路由的報(bào)文、信號(hào)信息，格式為Txt文本，包括序號(hào)、報(bào)文名稱、源總線通道、目標(biāo)總線通道、信號(hào)周期、信號(hào)類型、信息ID等信息；LOG模塊負(fù)責(zé)總線信息的記錄及后期問(wèn)題分析；Report模塊用于出具XML［3］格式的測(cè)試報(bào)告；IL模塊可便捷模擬信號(hào)，能夠自動(dòng)生成相關(guān)聯(lián)的面板。

圖2 測(cè)試系統(tǒng)軟件架構(gòu)圖

3 測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試執(zhí)行及測(cè)試效果

具體測(cè)試流程如下：通過(guò)CANoe應(yīng)用程序打開(kāi)測(cè)試面板（圖3），加載數(shù)據(jù)配置文件，在主窗口的菜單中進(jìn)行測(cè)試用例選擇，并根據(jù)測(cè)試需求選擇相應(yīng)的測(cè)試用例［4］進(jìn)而生成測(cè)試序列。點(diǎn)擊開(kāi)始測(cè)試按鈕進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試程序?qū)y(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，得出測(cè)試結(jié)果并根據(jù)設(shè)定的模板生成測(cè)試報(bào)告。測(cè)試任務(wù)執(zhí)行流程如圖4所示。

圖3 測(cè)試程序選擇面板

結(jié)合網(wǎng)關(guān)信號(hào)路由替代值測(cè)試用例執(zhí)行效果，闡述測(cè)試系統(tǒng)執(zhí)行過(guò)程如下。

1）測(cè)試系統(tǒng)控制穩(wěn)壓電源為系統(tǒng)上電（模擬點(diǎn)火開(kāi)關(guān)切換到ON擋）。

2）測(cè)試用例自動(dòng)執(zhí)行PT_CAN網(wǎng)絡(luò)中報(bào)文SAS_1的信號(hào)SteeringWAngle（轉(zhuǎn)向盤角度信號(hào)，信號(hào)值范圍為0～1016）。

3）測(cè)試用例檢測(cè)網(wǎng)關(guān)路由至Comf_CAN的信號(hào)SteeringWAngle值，并分析信號(hào)是否與PT_CAN的值相等，如相等執(zhí)行步驟（4）；如不相等，測(cè)試結(jié)果為NOK，SteeringWAngle信號(hào)路由程序終止。

4）控制穩(wěn)壓電源為系統(tǒng)掉電（模擬點(diǎn)火開(kāi)關(guān)切換到OFF擋）。PT_CAN網(wǎng)絡(luò)睡眠，信號(hào)SteeringWAngle停止發(fā)送。

5）測(cè)試用例檢測(cè)網(wǎng)關(guān)路由至Comf_CAN的信號(hào)SteeringWAngle值，并分析信號(hào)是否等于8196，如相等執(zhí)行測(cè)試本條信號(hào)路由結(jié)果判定為OK；如不相等，測(cè)試結(jié)果為NOK。

6）測(cè)試系統(tǒng)控制穩(wěn)壓電源為系統(tǒng)上電（模擬點(diǎn)火開(kāi)關(guān)切換到ON擋），SteeringWAngle信號(hào)路由程序終止。

測(cè)試完成之后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)出具XML格式測(cè)試報(bào)告，包含測(cè)試內(nèi)容及每一步驟的測(cè)試結(jié)果及整條測(cè)試用例結(jié)果。測(cè)試報(bào)告如圖5所示。

圖5 測(cè)試報(bào)告

4 結(jié)論

本文闡述了測(cè)試系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)方案，及其應(yīng)用于網(wǎng)關(guān)路由功能測(cè)試的效果，能夠快速發(fā)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品在開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，有效地保證了網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)品質(zhì)，同時(shí)也保證了整車通信的穩(wěn)定性和可靠性。

本測(cè)試系統(tǒng)的人機(jī)界面友好，軟件設(shè)計(jì)通用化，同一車型網(wǎng)關(guān)路由信息變更只需更改配置文件即可應(yīng)用，不從車型網(wǎng)關(guān)測(cè)試只需更新數(shù)據(jù)庫(kù)文件、更新配置文件及更新少量參數(shù)即可應(yīng)用。既縮短了開(kāi)發(fā)周期，又降低了開(kāi)發(fā)成本。

［1］ 神紅玉，宋錦剛，宋錦明．基于CANoe和VTSystem的BCM測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)建［J］．汽車實(shí)用技術(shù)，2016（10）：158-160．

［2］ 符丹丹，柳東亮．基于CANoe的整車網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)測(cè)試 ［J］． 汽車實(shí)用技術(shù)，2015（12）：61-62.

［3］ 胡艷峰，唐健，鄒利寧．基于CANoe的汽車CAN總線通信及診斷設(shè)計(jì)［J］． 汽車電器，2015（6）：11-13．

［4］ 李志濤．基于CANoe數(shù)據(jù)回放測(cè)試的研究與分析［J］．汽車電器，2016（2）：48-51．

（編輯 心 翔）

Gateway Automatic Test System Design Based on CAPL Language

GU Yuan-ye，WANG Shao-long，SUN Yun-xi，LIU De-li
（FAW Car Co.，Ltd.，Changchun 130000，China）

In this paper，a test system based on CAPL language is presented，which is used in automatic test validation for automobile gateway.Comprehensive introduction of the implementation mode of gateway automatic test system is given based on the ha rdware and software design scheme.Further explanation of the advantages is shown by demonstrating the test execution and result.

automatic test system；CAPL；gateway

U463.6

A

1003-8639（2017）09-0053-02

2016-12-26；

2017-01-09

谷原野（1984-），男，吉林乾安人，工程師；王邵龍（1988-），男，吉林通化人，工程師；孫運(yùn)璽（1984-），男，遼寧鞍山人，工程師；劉德利（1987-），男，吉林長(zhǎng)嶺人，工程師。主要工作方向?yàn)槠囯娖鲉蜗到y(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、整車電氣功能測(cè)試等。