CANFD第二采样点测试方法、装置、电子设备及存储介质与流程

canfd第二采样点测试方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
1.本技术实施例涉及网络测试技术领域，特别地，涉及一种canfd第二采样点测试方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.随着汽车智能、网联化的不断发展，车辆中的各电子控制单元(electronic control unit，ecu)之间的交互变更越来越密切频繁，使得传输到总线上的信号越来越多。为了适应与日俱增的数据量传输，车内主干网络逐渐由控制器局域网(controller area network，can)总线升级为具有灵活数据速率的can(can with flexible data-rate，canfd)总线。canfd总线协议相比于can总线协议引入了第二采样点(secondary sample point，ssp)。
3.如果参数配置人员对ssp理解不够深刻，很容易将ssp相关的设置参数的软件设置错误，导致ecu装载到试验车或者量产车上出现ecu回采错误并发送错误标识到总线上造成影响各ecu正常的信号交互的问题。因此在ecu装载到试验车或量产车前对ecu的ssp进行测试尤为重要。
4.目前大规模使用2兆比特每秒(megabits per second，mbps)波特率的canfd总线。由于ecu的接收数据的引脚(receive external data，rxd)端发送比特位的回读采样涉及传输延迟补偿(transmitter delay compensation，tdc)，目前各主机厂通常通过在开发阶段对tdc是否使能、数据场的位时间参数等基础软件配置项进行检查来对ecu的ssp的管控。然而，由于不同ecu采用的canfd控制器可能不同，ecu的ssp的软件配置与具体的canfd控制器的设计逻辑相关，不同ecu的ssp可能存在差异，导致难以在开发阶段对ecu的ssp进行管控，而且缺乏ssp的测试方法无法在ecu开发过程中实现从设计到测试的闭环验证。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种canfd第二采样点测试方法、装置、电子设备及存储介质，以改善上述问题。
6.第一方面，本技术实施例提供一种canfd第二采样点测试方法。该方法包括：获取被测设备发送的canfd报文；设置所述canfd报文中未使用的比特位为预设值，通过总线干扰仪将所述未使用的比特位划分为多个时间量子；采用反向电平干扰法对所述多个时间量子进行干扰；在检测到错误帧时，根据当前干扰的时间量子在所述多个时间量子中的位置计算所述被测设备的第二采样点。
7.第二方面，本技术实施例提供一种canfd第二采样点测试装置。该装置包括：canfd报文获取模块，用于获取被测设备发送的canfd报文；时间量子划分模块，用于设置所述canfd报文中未使用的比特位为预设值，通过总线干扰仪将所述未使用的比特位划分为多个时间量子；反向电平干扰模块，用于采用反向电平干扰法对所述多个时间量子进行干扰；第二采样点计算模块，用于在检测到错误帧时，根据当前干扰的时间量子在所述多个时间
量子中的位置计算所述被测设备的第二采样点。
8.第三方面，本技术实施例提供一种电子设备。该电子设备包括存储器、一个或多个处理器以及一个或多个应用程序。其中，一个或多个应用程序被存储在存储器中，并被配置为当被一个或多个处理器调用时使得一个或多个处理器执行本技术实施例提供的方法。
9.第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读取存储介质。该计算机可读取存储介质中存储有程序代码，该程序代码被配置为当被处理器调用时使得处理器执行本技术实施例提供的方法。
10.本技术实施例提供一种canfd第二采样点测试方法、装置、电子设备及存储介质，该方法通过对被测设备的canfd报文未使用的比特位进行时间量子划分，并对时间量子进行反向电平干扰，可以在检测到错误帧时根据当前干扰的时间量子的位置计算被测设备的第二采样点，从而可以在被测设备设计完成后正式大规模试验装车前对不同的被测设备的第二采样点进行测试，避免在大规模被测设备装车后由于第二采样点配置错误而导致需要软件刷新、换件甚至设计变更，从而可以节省研发资源。
附图说明
11.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
12.图1示出了本技术一示例性实施例提供的canfd第二采样点测试方法的应用场景的示意图；
13.图2示出了本技术一实施例提供的canfd第二采样点测试方法的流程示意图；
14.图3示出了本技术一示例性实施例提供的总线示波器显示的电平的示意图；
15.图4示出了本技术一实施例提供的canfd第二采样点测试方法的流程示意图；
16.图5示出了本技术一实施例提供的canfd第二采样点测试装置的结构框图；
17.图6示出了本技术一实施例提供的电子设备的结构框图；
18.图7示出了本技术一实施例提供的计算机可读取存储介质的结构框图。
具体实施方式
19.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
20.请参阅图1，图1示出了本技术一示例性实施例提供的canfd第二采样点测试方法的应用场景的示意图。canfd第二采样点测试系统100包括待测设备110、总线干扰仪120、总线示波器130以及计算机140。如图1所示，待测设备110通过canh和canl线分别与总线干扰仪120、总线示波器130以及计算机140连接。如图1所示，计算机140上安装有总线开发环境(can open environment，canoe)，计算机140可以通过其上的canoe可以与总线干扰仪120和总线示波器130连接。
21.待测设备110可以是待测ecu。总线干扰仪120用于对待测ecu的canfd报文进行干扰。总线示波器130用于显示canfd报文信号，包括显性信号(比特位设置为0)和隐性信号
(比特位设置为1)。计算机140用于通过指令控制待测设备110、总线干扰仪120以及总线示波器130，计算待测设备110的canfd的ssp。
22.请参阅图2，图2示出了本技术一实施例提供的canfd第二采样点测试方法的流程示意图。canfd第二采样点测试方法可以应用于图1所示canfd第二采样点测试系统100中的计算机140，或下面将会提到的图5所示的canfd第二采样点测试装置200，或下面将会提到的图6所示的电子设备300。canfd第二采样点测试方法可以包括以下步骤s110-s140。
23.步骤s110，获取被测设备发送的canfd报文。
24.其中，被测设备可以是被测ecu。
25.其中，canfd报文的结构可以是canfd报文标准结构，即数据场加canfd标准的协议封装结构，数据场中存放具体需要传输的报文信号。canfd报文中包括未使用的比特位。此处的canfd报文对应的报文采集通道的数据场采样点(sample point，sp)的值小于被测设备的ssp的设计值，以便清楚区分sp和ssp，降低测试复杂度。其中，sp用于对被测设备发送的报文数据场的比特位进行采样，ssp用于补偿传输节点延迟。
26.在开始测试时，被测设备响应计算机发送的canfd报文获取指令，可以向计算机发送canfd报文，计算机可以直接接收被测设备发送的canfd报文。具体地，被测设备和计算机可以根据canfd报文的身份标识号(identity document，id)进行canfd报文传输。
27.步骤s120，设置所述canfd报文中未使用的比特位为预设值，通过总线干扰仪将所述未使用的比特位划分为多个时间量子。
28.其中，预设值可以是表征隐性信号的值1或表征显性信号的值0。计算机接收到的canfd报文中未使用的比特位为空值。计算机可以将canfd报文中未使用的比特位设置为预设值，以便后续进行错误帧检测。
29.在一些实施方式中，计算机可以向被测设备发送时间量子划分数量获取请求。被测设备响应计算机发送的时间量子(time quantum)划分数量获取请求，可以向计算机发送被测设备的报文数据场中的每个比特包括的时间量子的数量。计算机可以接收被测设备发送的报文数据场中的每个比特包括的时间量子的数量(即时间量子划分数量)，通过总线干扰仪将canfd报文中未使用的比特位划分为多个时间量子。其中，多个时间量子的数量与被测设备发送的报文数据场中的每个比特包括的时间量子的数量相同。
30.通过总线干扰仪将canfd报文中未使用的比特位划分为多个时间量子具体实施方式可以包括以下步骤：计算机发送时间量子划分指令和时间量子划分数量至总线干扰仪。总线干扰仪响应时间量子划分指令，按照时间量子划分数量对canfd报文中未使用的比特位进行时间量子划分。划分完成之后，每个canfd报文中未使用的比特位包括的时间量子数量为上述时间量子划分数量。
31.例如，canfd报文中某个未使用的比特位为bit n，计算机可以设置bit n为表征隐性信号的值1，计算机获取到的被测设备发送的报文数据场中的每个比特包括的时间量子的数量为n，计算机通过总线干扰仪将bit n划分为n个时间量子。
32.步骤s130，采用反向电平干扰法对多个时间量子进行干扰。
33.反向电平干扰法指的是将比特位的显性比特(0)干扰为隐性比特(1)，将比特位的隐性比特(1)干扰为显性比特(0)。其中，显性比特(0)和隐性比特(1)互为反向电平。
34.计算机在接收到总线干扰仪发送的时间量子划分完成的反馈指令时，可以向总线
干扰仪发送干扰执行指令。总线干扰仪响应干扰执行指令，可以将canfd报文中的时间量子从后往前依次干扰为反向电平，直到出现错误帧。其中，错误帧可以通过总线示波器显示。其中，总线干扰仪的干扰时钟频率大于或等于被测设备的总线始终频率，以确保测试精度。
35.步骤s140，在检测到错误帧时，根据当前干扰的时间量子在多个时间量子中的位置计算被测设备的ssp。
36.在总线示波器中连续出现预设数量的显性比特或连续出现预设数量的隐性比特，可以确定检测到错误帧。其中，预设数量可以为6。
37.在一些实施方式中，计算机将canfd报文中未使用的比特位设置为隐性比特。计算机可以监测总线示波器显示的电平，根据电平检测总线示波器中是否连续出现预设数量的显性比特，并在检测到总线示波器中连续出现预设数量的显性比特时，确定检测到错误帧。
38.例如，请参阅图3，图3示出了本技术一示例性实施例提供的总线示波器显示的电平的示意图。bit n为canfd报文中未使用的比特，q为总线干扰仪当前干扰的时间量子的位置，例如，当前干扰的时间量子为多个时间量子中的第q个时间量子。如图3所示，在第q个时间量子所处的比特的下一个比特出现了预设数量的显性比特(即图3中的错误标识)，这与通常错误帧出现在当前干扰的时间量子所在的比特的下一个比特一致，此时可以确定检测到错误帧。
39.在一些实施方式中，计算机将canfd报文中未使用的比特位设置为显性比特。计算机可以监测总线示波器显示的电平，根据电平检测总线示波器中是否连续出现预设数量的隐性比特，并在检测到总线示波器中连续出现预设数量的隐性比特时，确定检测到错误帧。
40.在检测到错误帧时，可以确定总线干扰仪当前干扰的时间量子在多个时间量子中的位置，即确定总线干扰仪当前干扰的是多个时间量子中的第几个时间量子。根据当前干扰的时间量子在多个时间量子中的位置可以计算被测设备的ssp。
41.具体地，可以采用以下表达式计算被测设备的ssp：
42.ssp＝(n-q)/n
43.其中，ssp为被测设备的第二采样点，n为多个时间量子的数量，q为多个时间量子中的第q个时间量子。
44.本技术实施例提供的canfd第二采样点测试方法，通过对被测设备的canfd报文未使用的比特位进行时间量子划分，并对时间量子进行反向电平干扰，可以在检测到错误帧时根据当前干扰的时间量子的位置计算被测设备的ssp，从而可以在被测设备设计完成后正式大规模试验装车前对不同的被测设备的ssp进行测试，避免在大规模被测设备装车后由于ssp配置错误而导致需要软件刷新、换件甚至设计变更，从而可以节省研发资源。
45.请参阅图4，图4示出了本技术一实施例提供的canfd第二采样点测试方法的流程示意图。canfd第二采样点测试方法可以应用于图1所示canfd第二采样点测试系统100中的计算机140，或下面将会提到的图5所示的canfd第二采样点测试装置200，或下面将会提到的图6所示的电子设备300。canfd第二采样点测试方法可以包括以下步骤s210-s2100。
46.步骤s210，获取被测设备发送的报文数据场中的每个比特包括的时间量子的数量和被测设备的总线时钟频率。
47.其中，获取被测设备发送的报文数据场中的每个比特包括的时间量子的数量的具体实施方式请参阅前述步骤s120的相关部分，在此不再赘述。
48.计算机可以向被测设备发送总线时钟频率获取请求。被测设备响应总线时钟频率获取请求，可以向计算机发送被测设备的总线时钟频率。计算机可以接收被测设备发送的总线时钟频率。
49.需要说明的是，被测设备发送的报文数据场中的每个比特包括的时间量子的数量和被测设备的总线时钟频率可以同时获取，也可以分别先后获取，在此不作具体限制。
50.步骤s220，通过canoe将报文采集通道的数据场采样点的值设置为小于被测设备的ssp的设计值。
51.其中，报文采集通道的数据场采样点sp用于对被测设备发送的报文数据场的比特位进行采样。ssp用于补偿传输节点延迟。
52.由于实际场景中，报文采集通道的sp可能小于或等于被测设备的ssp，而如果sp与ssp位置相同，则难以区分sp和ssp，难以进行后续的错误检测工作，因此需要将sp设置为小于ssp，从而清楚区分sp和spp，以便后续的错误检测顺利进行，降低ssp测试难度。如图3所示，计算机可以通过canoe将报文采集通道的sp设置为小于被测设备的ssp。
53.在一些实施方式中，可以设定sp与ssp之间的间隔值(例如10％)，根据该间隔值设置sp和ssp值。例如，设置sp小于ssp并设置sp与ssp之间的差值为间隔值，以明显区分sp和ssp，降低测试难度。
54.步骤s230，将总线干扰仪的干扰时钟频率设置为大于或等于被测设备的总线时钟频率。
55.总线干扰仪的干扰时钟频率影响所干扰的比特包括的时间量子的数量，影响测试结果的精确度。例如，被测设备的总线时钟频率为80兆赫(mega hertz，mhz)，被测设备的每个时间量子为12.5纳秒(nanosecond，ns)，2mbps传输速率的数据场的每个比特可以划分为40个时间量子。如果总线干扰仪的时钟频率时40mhz，总线干扰仪的每个时间量子为25ns，总线干扰仪只能将数据场的每个比特划分为20个时间量子进行干扰，会影响最后的ssp测试精度。因此，需要将总线干扰仪的干扰时钟频率设置为大于或等于被测设备的总线时钟频率，从而确保测试精度。
56.计算机在获取被测设备的总线时钟频率后，可以将获取到的被测设备的总线时钟频率发送至总线干扰仪。总线干扰仪在接收到被测设备的总线时钟频率后，可以将其干扰时钟频率设置为大于或等于被测设备的总线时钟频率。或者，总线干扰仪可以直接与被测设备进行交互来获取被测设备的总线时钟频率，并将总线干扰仪自身的总线时钟频率设置为大于或等于被测设备的总线时钟频率。
57.步骤s240，获取被测设备发送的canfd报文。
58.步骤s250，设置canfd报文中未使用的比特位为预设值，通过总线干扰仪将未使用的比特位划分为多个时间量子。
59.步骤s260，采用反向电平干扰法对多个时间量子进行干扰。
60.步骤s270，在检测到错误帧时，根据当前干扰的时间量子在多个时间量子中的位置计算被测设备的ssp。
61.其中，步骤s240-s270的实施方式请参阅前述步骤s110-s140，在此不再赘述。
62.步骤s280，计算ssp与标定值的差值。
63.其中，标定值可以是用户期望的ssp值，也可以是满足设计要求的ssp值，标定值具
体根据实际应用场景进行设置。例如，标定值可以是70％或80％。
64.在计算得到ssp后，可以计算ssp和标定值的差值，以便根据差值来验证ssp是否满足设计要求。具体地，可以设置预设阈值(例如，5％)，将差值与预设阈值进行比较，以确定被测设备当前设置的ssp是否满足设计要求。
65.若差值小于或等于预设阈值，则说明ssp与标定值差距较小，尚不至于造成被测设备回采错误，此时可以确定被测设备当前设置的ssp满足设计要求，即进入步骤s290。
66.若差值大于预设阈值，则说明ssp与标定值差距较大，可能会导致被测设备回采错误，此时可以确定被测设备当前设置的ssp不满足设计要求，即进入步骤s2100。
67.步骤s290，若差值小于或等于预设阈值，确定被测设备当前设置的ssp满足设计要求。
68.步骤s2100，若差值大于预设阈值，确定被测设备当前设置的ssp不满足设计要求。
69.本技术实施例提供的canfd第二采样点测试方法，通过对被测设备的canfd报文未使用的比特位进行时间量子划分，并对时间量子进行反向电平干扰，可以在检测到错误帧时根据当前干扰的时间量子的位置计算被测设备的ssp，从而可以在被测设备设计完成后正式大规模试验装车前对不同的被测设备的ssp进行测试，避免在大规模被测设备装车后由于ssp配置错误而导致需要软件刷新、换件甚至设计变更，从而可以节省研发资源。通过将报文采集通道的sp设置为小于被测设备的ssp，可以清楚区分sp和ssp，以便后续进行错误检测。此外，通过将总线干扰仪的干扰时钟频率设置为大于或等于被测设备的总线时钟频率，可以提升ssp的测试精度。
70.请参阅图5，图5示出了本技术一实施例提供的canfd第二采样点测试装置的结构框图。canfd第二采样点测试装置200可以应用于图1所述的canfd第二采样点测试系统100中的计算机140。canfd第二采样点测试装置200包括canfd报文获取模块210、时间量子划分模块220、反向电平干扰模块230、第二采样点计算模块240。
71.canfd报文获取模块210，用于获取被测设备发送的canfd报文。
72.时间量子划分模块220，用于设置所述canfd报文中未使用的比特位为预设值，通过总线干扰仪将所述未使用的比特位划分为多个时间量子。
73.反向电平干扰模块230，用于采用反向电平干扰法对所述多个时间量子进行干扰。
74.第二采样点计算模块240，用于在检测到错误帧时，根据当前干扰的时间量子在所述多个时间量子中的位置计算所述被测设备的第二采样点。
75.在一些实施方式中，canfd第二采样点测试装置200还可以包括采样点设置模块。采样点设置模块，用于通过canoe将报文采集通道的数据场采样点的值设置为小于所述被测设备的第二采样点的设计值。
76.在一些实施方式中，时间量子划分模块220，还用于获取所述被测设备发送的报文数据场中的每个比特包括的时间量子的数量；通过总线干扰仪将所述canfd报文中未使用的比特位划分为多个时间量子，所述多个时间量子的数量与所述被测设备发送的报文数据场中的每个比特包括的时间量子的数量相同。
77.在一些实施方式中，canfd第二采样点测试装置200还可以包括时钟频率设置模块。时钟频率设置模块，用于获取所述被测设备的总线时钟频率；将所述总线干扰仪的干扰时钟频率设置为大于或等于所述被测设备的总线时钟频率。
78.在一些实施方式中，第二采样点计算模块240，还用于采用以下表达式根据当前干扰的时间量子在所述多个时间量子中的位置计算所述被测设备的第二采样点：ssp＝(n-q)/n，其中，ssp为所述被测设备的第二采样点，n为所述多个时间量子的数量，q为所述多个时间量子中的第q个时间量子。
79.在一些实施方式中，canfd第二采样点测试装置200还可以包括错误帧检测模块。错误帧检测模块，用于检测是否连续出现预设数量的显性比特，在检测到连续出现预设数量的显性比特时，确定检测到错误帧；或者检测是否连续出现预设数量的隐性比特，在检测到连续出现预设数量的隐性比特时，确定检测到错误帧。
80.在一些实施方式中，canfd第二采样点测试装置200还可以包括ssp验证模块。ssp验证模块，用于计算所述第二采样点与标定值的差值；若所述差值小于或等于预设阈值，确定所述被测设备当前设置的第二采样点满足设计要求；若所述差值大于预设阈值，确定所述被测设备当前设置的第二采样点不满足设计要求。
81.本领域技术人员可以清楚地了解到，本技术实施例提供的canfd第二采样点测试装置300可以实现本技术实施例提供的canfd第二采样点测试方法。上述装置和模块的具体工作过程，可以参阅本技术实施例中的canfd第二采样点测试方法对应的过程，在此不再赘述。
82.本技术提供的实施例中，所显示或讨论的模块相互之间的耦合、直接耦合或者通信连接，可以是通过一些接口、装置或模块的间接耦合或通信耦合，可以是电性、机械或其他形式，本技术实施例对此不作限制。
83.另外，在本技术实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件的功能模块的形式实现，本技术实施例在此不作限制。
84.请参阅图6，图6示出了本技术一实施例提供的电子设备的结构框图。该电子设备300可以包括一个或多个如下部件：存储器310、一个或多个处理器320以及一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序可以被存储在存储器310中并被配置为当被一个或多个处理器320调用时，使得一个或多个处理器320执行本技术实施例提供的上述canfd第二采样点测试方法。
85.处理器320可以包括一个或多个处理核。处理器320利用各种接口和线路连接整个电子设备300内各个部分，用于运行或执行存储在存储器310内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用运行或执行存储在存储器310内的数据，执行电子设备300的各种功能和处理数据。
86.在一些实施方式中，处理器320可以采用数字信号处理(digital signal processing，dsp)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)、可编辑逻辑阵列(programmable logic array，pla)中的至少一种硬件形式来实现。处理器320可集成中央处理器(central processing unit，cpu)、图像处理器(graphics processing unit，gpu)和调制解调器中的一种或几种的组合。其中，cpu主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；gpu用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成于处理器320中，单独通过一块通信芯片进行实现。
87.存储器310可以包括随机存储器(random access memory，ram)，也可以包括只读存储器(read-only memory，rom)。存储器310可以用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器310可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可以存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令、用于实现上述各个方法实施例的指令等。存储数据区可以存储电子设备300在使用中所创建的数据等。
88.请参阅图7，图7示出了本技术一实施例提供的计算机可读取存储介质的结构框图。该计算机可读取存储介质400中存储有程序代码410，该程序代码410被配置为当被处理器调用时，使得处理器执行本技术实施例提供的上述canfd第二采样点测试方法。
89.计算机可读取存储介质400可以是诸如闪存、电可擦除可编辑只读存储器(electrically-erasable programmable read-only memory，eeprom)、可擦除可编辑只读存储器(erasable programmable read-only memory，eprom)、硬盘或者rom之类的电子存储器。
90.在一些实施方式中，计算机可读取存储介质400包括非易失性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium，non-tcrsm)。计算机可读取存储介质400具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码410的存储空间。这些程序代码410可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码410可以以适当的形式进行压缩。
91.综上所述，本技术实施例提供一种canfd第二采样点测试方法，涉及网络测试技术领域。该方法可以获取被测设备发送的canfd报文；设置canfd报文中未使用的比特位为预设值，通过总线干扰仪将未使用的比特位划分为多个时间量子；采用反向电平干扰法对多个时间量子进行干扰；在检测到错误帧时，根据当前干扰的时间量子在多个时间量子中的位置计算被测设备的第二采样点，从而可以在被测设备设计完成后正式大规模试验装车前对不同的被测设备的第二采样点进行测试，避免在大规模被测设备装车后由于第二采样点配置错误而导致需要软件刷新、换件甚至设计变更，进而可以节省研发资源。
92.最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本技术的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。