汽車測試體系的建構(gòu)

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硬件構(gòu)架

硬件方面包括以下內(nèi)容，結(jié)構(gòu)如圖1所示。(1)CAN通訊卡:Goepel公司PXI－3052。用于模擬CAN總線節(jié)點和報文，并開發(fā)軟件完成了網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議和診斷協(xié)議。(2)數(shù)據(jù)采集設(shè)備:NI公司PXI－6259+SCXI－1104C。用于提供64路最大可至40V的模擬量采集;并將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行曼徹斯特編碼，送至信號發(fā)生器，用于模擬車鑰匙的無線信號。(3)信號發(fā)生器:Rohde－SchwarzSMB－100。用于上變頻數(shù)據(jù)采集卡發(fā)生的曼徹斯特編碼，用于模擬車鑰匙的無線信號。(4)可編程電源:Jaeger公司1200W，40V，60A。用于向樣品和負(fù)載提供電源。(5)矩陣模塊:本公司自行開發(fā)。40路10A，80路2A，用于完成輸入的模擬，并在輸出上提供了端接到電源，短接到地和開路等診斷功能。(6)負(fù)載模擬箱:本公司自行開發(fā)。用于特殊功能實現(xiàn)，如對低頻天線信號進(jìn)行解碼，查驗數(shù)據(jù)。

軟件構(gòu)架

根據(jù)以上硬件功能，搭建軟件平臺。平臺通過NI公司LabWindows/CVI編寫。從架構(gòu)來說分為硬件操作層，用戶界面層，以及自動化腳本測試層，如圖2所示。

人機(jī)界面層

提供了用戶接口，定義的各個模塊的操作功能在這個層次上完成功能。其中包括了CAN通訊以及其衍生的網(wǎng)絡(luò)管理，診斷協(xié)議的處理;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到的信號數(shù)據(jù)顯示、波形顯示;矩陣模塊操作;電源控制;信號發(fā)生器設(shè)置等等。用戶對軟件界面進(jìn)行操作，人機(jī)界面層隨即將用戶操作的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為一條條指令，經(jīng)由TCP/IP協(xié)議發(fā)送給硬件操作層。從而完成用戶操作。

硬件操作層

用于直接操作硬件，調(diào)用硬件驅(qū)動動態(tài)鏈接庫完成采集數(shù)據(jù)，儀器控制的功能。接受人機(jī)界面層發(fā)出的指令并執(zhí)行相應(yīng)動作，并將采集到的數(shù)據(jù)根據(jù)一定格式存入一個共有內(nèi)存緩沖區(qū)以供人機(jī)界面層的調(diào)用。

自動化腳本測試層

為了實現(xiàn)自動測試的需求，在人機(jī)界面層和硬件操作層上，還搭建了一層自動化腳本測試層。本層可以記錄下用戶操作的動作，并在每一步對比其預(yù)設(shè)的觀測項，并且留檔記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)。在測試完成后自動生成測試數(shù)據(jù)報告，供用戶參考。

系統(tǒng)架構(gòu)的優(yōu)點和難點

在本測試平臺中，由于各模塊功能繁雜，控制量和采集量無論從種類上還是數(shù)量上都比較多，對測試平臺的搭建提出了一定的挑戰(zhàn)。例如，CAN總線節(jié)點模擬以及觀測上，同時還混合有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和診斷協(xié)議。這些不同的模塊同樣是在對CAN通訊卡進(jìn)行的操作，如何解決其模塊之間的沖突就成了問題。而利用將軟件界面和硬件接口分開，利用緩沖區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，就完美地解決了這個問題，各模塊通過發(fā)送相關(guān)指令，而在硬件操作層中將收到的指令統(tǒng)一處理，各個模塊不會因為硬件的占用而導(dǎo)致沖突或者丟掉數(shù)據(jù)，有效地保證了測試的準(zhǔn)確性。

本文作者：王迅佳作者單位：上海交通大學(xué)自動化系