CN110096002A - 一种基于canfd总线的自动化测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于CANFD总线的自动化测试系统及测试方法，系统包括自动化测试客户端、CAN FD总线自动化服务器程序模块、下位机硬件电路模块和PC机。发送报文时，自动化测试客户端将需要发送的报文传给自动化服务器，报文放入USB3.1发送缓冲区并通过USB3.1驱动程序将需要发送的报文发送给下位机硬件电路模块，经由下位机的CAN FD接口发送到CAN FD总线上；接收报文时，通过自动化测试客户端读请求向自动化服务器请求报文，若在USB3.1接收缓冲区中已经存在收到的报文，自动化服务器就将这些报文传给自动化测试客户端。本发明构建了一个清晰合理的基于CAN FD网络的自动化测试架构，可以同时执行多个测试用例，可扩展性强，大大降低了对被测试下位机的自动化测试难度。

Description

一种基于CANFD总线的自动化测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及电子自动化技术领域，尤其涉及一种基于CANFD总线的自动化测试系统及测试方法。

背景技术

在基于CAN FD总线的应用过程中，需要通过CAN FD总线接收和发送特定的报文，从而实现对某个设备的自动化测试操作。基于CAN FD总线的自动化测试，通常是针对不同的测试用例，在上位机PC上编写特定的测试程序，通过USB转CAN FD的接口卡连接带CAN FD接口的硬件，向被测试的下位机发送CAN FD报文作为下位机的输入，下位机程序的输出通过CAN FD报文发送到CAN FD总线上，上位机测试程序读取CAN FD总线上相应的CAN FD报文解析得到下位机的输出，与测试用例的期望输出进行对比，如果结果一致则表示测试通过，否则测试不通过，从而实现通过PC端的应用程序来对下位机进行测试。

现有技术中存在的缺点是：

1、上述基于CAN FD总线的测试方法需要为不同的测试用例编写特定的测试程序，编写、编译和调试时间周期较长，不利于敏捷测试；

2、可扩展性不强，如果要增加新的测试用例，则需要修改当前测试程序或重新编写新的测试程序以满足需求；

3、不能通过编写脚本程序来简单快速的实现通过CAN FD总线对下位机进行自动化测试；很难实现同时对多个下位机进行单独或联合的自动化测试。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种基于CANFD总线的自动化测试系统及测试方法，其克服了基于CAN FD总线进行自动化测试过程中遇到的效率问题，使用Windows的COM技术搭建自动化服务器，使得任何一个Windows端的测试程序均可与服务器进行交互，可以通过编写测试脚本在Windows端运行以快速实现基于CAN FD总线的自动化测试。

为解决现有技术中存在的问题，采用的具体技术方案是：

一种基于CANFD总线的自动化测试系统，其包括自动化测试客户端、CAN FD总线自动化服务器程序模块、下位机硬件电路模块和PC机；

所述CAN FD总线自动化服务器程序模块包括自动化服务器、与自动化服务器均相连的USB3.1接收缓冲区和USB3.1发送缓冲区、与USB3.1接收缓冲区和USB3.1发送缓冲区均相连的USB3.1驱动程序模块；所述自动化测试客户端通过自动化测试客户端写请求和自动化测试客户端读请求与自动化服务器互连；

所述USB3.1驱动程序模块与通过USB3.1线缆与下位机硬件电路模块相连；所述下位机硬件电路模块通过USB3.1线缆连接至PC机，同时下位机硬件电路模块通过CAN FD总线CANH端和CAN FD总线CANL端连接至总线上的其他节点。

优选的方案，所述下位机硬件电路模块包含微控制器、USB3.1模块和CAN FD收发器；所述USB3.1模块一端通过USB3.1线缆与PC机相连，另一端依次与微控制器和CAN FD收发器相连；所述微控制器包含CAN FD控制器，所述CAN FD收发器通过CAN FD控制器与USB3.1模块相连。

进一步优选的方案，所述CAN FD控制器为CAN FD总线的协议转换芯片，用于将CANFD总线上的报文和错误帧信息反馈给微控制器，每一个CAN FD控制器都有与CAN FD收发器相连的TX和RX引脚。

更进一步优选的方案，所述总线上的其他节点内部集成CAN FD收发器。

再进一步优选的方案，所述微控制器上连接至少四个CAN FD控制器，每个CAN FD控制器的TX引脚与RX引脚分别连接CAN FD收发器的TX引脚和RX引脚，CAN FD收发器的CANH端连接至CAN FD总线CANH端，CAN FD收发器的CANL端连接至CAN FD总线的CANL端。

所述PC机包含至少一个中央处理器、至少一个PC机内部运行自动化服务器应用程序和至少一个自动化客户端测试程序。

本发明还提供了一种基于CANFD总线的自动化测试方法，其包括以下步骤：自动化测试客户端启动后与自动化服务器建立连接，当自动化测试客户端需要发送CAN FD报文时，自动化测试客户端通过自动化测试客户端写请求将需要发送的报文传给自动化服务器，自动化服务器将这些报文放入USB3.1发送缓冲区，并通过USB3.1驱动程序将需要发送的报文通过USB3.1线缆发送给下位机硬件电路模块，并经由下位机的CAN FD接口发送到CAN FD总线上；当自动化客户端需要接收CAN FD报文时，通过自动化测试客户端读请求向自动化服务器请求报文，若在USB3.1接收缓冲区中，已经存在经USB3.1线缆从下位机硬件电路模块接收到的报文，自动化服务器就将这些报文传给自动化测试客户端。

其中，下位机硬件电路模块的发送报文的流程是，下位机微控制器从报文USB3.1发送缓冲区中读取来自USB3.1模块的要发送的报文数据，再通过本地CANFD发送缓冲区的发送函数将需要发送到总线上的报文放入CAN FD控制器的CAN FD发送缓冲区内，经由CANFD控制器、通过CAN FD收发器发送到CAN FD总线CANH端和CAN FD总线CANL端上。

下位机硬件电路模块接收来自CAN FD总线的报文的流程是，CAN FD控制器通过CAN FD收发器监听到CAN FD报文后，将其缓存至CAN FD控制器内部的CAN FD接收缓冲区内，并通知微控制器，微控制器通过调用本地CANFD接收缓冲区内的接收函数将收到的报文保存到报文USB3.1接收缓冲区内，通过USB3.1模块将这些数据上传至PC机。

通过采用上述方案，本发明的一种基于CANFD总线的自动化测试系统及测试方法与现有技术相比，其技术效果在于：

1、本发明克服了基于CAN FD总线进行自动化测试过程中遇到的效率问题，使用Windows的COM技术搭建自动化服务器，使得任何一个Windows端的测试程序均可与服务器进行交互，通过编写测试脚本在Windows端运行，快速实现了基于CAN FD总线的自动化测试，大大提高了测试效率。

2、通过本发明的方法，构建了一个清晰合理的基于CAN FD网络的自动化测试架构，上位机的自动化测试服务器可以与任意多个测试客户端进行连接，同时执行多个测试用例；而且测试用例可以是易于编写和调试的脚本程序，其可扩展性强，大大降低了对被测试下位机的自动化测试难度。

附图说明

图1为本发明实施方法中上下位机连接的总架构图；

图2为本发明实施方法中硬件电路的执行逻辑图；

图3为本发明实施方法中自动化服务器的执行逻辑图。

图中标号为： 101、微控制器；102、CANFD控制器；103、CANFD收发器；104、CANFD总线CANH端；105、CANFD总线CANL端；106、USB3.1模板；107、USB3.1线缆；108、PC机；109、下位机硬件电路模板；110、总线上的其它节点；201、CANFD接收缓冲区；202、CANFD发送缓冲区；203、本地CANFD接收缓冲区；204、本地CANFD发送接收区；205、报文USB3.1发送缓冲区；206、报文USB3.1接收缓冲区；301、CANFD总线自动化服务器程序模块；302、USB3.1驱动程序模块；303、USB3.1接收缓冲区；304、USB3.1发送缓冲区；305、自动化服务器；306、自动化客户端写请求；307、自动化客户端读请求；308、自动化测试客户端。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实例并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明基于CANFD总线的自动化测试系统，其包括自动化测试客户端308、CAN FD总线自动化服务器程序模块301、下位机硬件电路模块109和PC机108。

其中，所述CAN FD总线自动化服务器程序模块301包括自动化服务器305、与自动化服务器305均相连的USB3.1接收缓冲区303和USB3.1发送缓冲区304、与USB3.1接收缓冲区303和USB3.1发送缓冲区304均相连的USB3.1驱动程序模块302。所述自动化测试客户端308通过自动化测试客户端写请求306和自动化测试客户端读请求307与自动化服务器305互连。

所述USB3.1驱动程序模块302与通过USB3.1线缆107与下位机硬件电路模块109相连；所述下位机硬件电路模块109通过USB3.1线缆107连接至PC机108，同时下位机硬件电路模块109通过CAN FD总线CANH端104和CAN FD总线CANL端105连接至总线上的其他节点110，所述总线上的其他节点110内部集成CAN FD收发器103。

所述下位机硬件电路模块109包含微控制器101、USB3.1模块106和CAN FD收发器103；所述USB3.1模块106一端通过USB3.1线缆107与PC机108相连，另一端依次与微控制器101和CAN FD收发器103相连。

所述微控制器101上连接至少四个CAN FD控制器102，所述CAN FD控制器102为CANFD总线的协议转换芯片，用于将CAN FD总线上的报文和错误帧信息反馈给微控制器101，每个CAN FD控制器102的TX引脚与RX引脚分别连接CAN FD收发器103的TX引脚和RX引脚，CANFD收发器103的CANH端连接至CAN FD总线CANH端104，CAN FD收发器103的CANL端连接至CANFD总线的CANL端105。

所述CAN FD控制器102设有CANFD接收缓冲区201和CANFD发送缓冲区202，所述CANFD收发器103通过CAN FD控制器102与USB3.1模块106相连，且USB3.1模块106与CAN FD控制器102之间还设有报文USB3.1发送缓冲区205、报文USB3.1接收缓冲区206、本地CANFD发送缓冲区204、本地CANFD接收缓冲区203，所述CANFD接收缓冲区201、本地CANFD接收缓冲区203、报文USB3.1接收缓冲区206依次相连，用于报文的接收，所述CANFD发送缓冲区202、本地CANFD发送缓冲区204、报文USB3.1发送缓冲区205依次相连，用于报文的发送。

所述PC机108包含至少一个中央处理器、至少一个PC机内部运行自动化服务器应用程序和至少一个自动化客户端测试程序。

基于CANFD总线的自动化测试的方法为：

一、发送报文时：

自动化测试客户端308启动后与自动化服务器305建立连接，当自动化测试客户端308需要发送CAN FD报文时，自动化测试客户端308通过自动化测试客户端写请求306将需要发送的报文传给自动化服务器305，自动化服务器305将这些报文放入USB3.1发送缓冲区304，并通过USB3.1驱动程序302将需要发送的报文通过USB3.1线缆107发送给下位机硬件电路模块109；下位机硬件电路模块109中的下位机微控制器101从报文USB3.1发送缓冲区205中读取来自USB3.1模块106的要发送的报文数据，再通过本地CANFD发送缓冲区204的发送函数将需要发送到总线上的报文放入CAN FD控制器102的CAN FD发送缓冲区202内，经由CANFD控制器102、通过CAN FD收发器103发送到CAN FD总线CANH端104和CAN FD总线CANL端105上。

二、接收报文时：

当自动化客户端需要接收CAN FD报文时，通过自动化测试客户端读请求307向自动化服务器305请求报文，若在USB3.1接收缓冲区303中，已经存在经USB3.1线缆107从下位机硬件电路模块109接收到的报文，自动化服务器305就将这些报文传给自动化测试客户端308。其中，下位机硬件电路模块109接收来自CAN FD总线的报文的流程是，CAN FD控制器102通过CAN FD收发器103监听到CAN FD报文后，将其缓存至CAN FD控制器102内部的CAN FD接收缓冲区201内，并通知微控制器101，微控制器101通过调用本地CANFD接收缓冲区203内的接收函数将收到的报文保存到报文USB3.1接收缓冲区206内，通过USB3.1模块106将这些数据上传至PC机108。

采用上述的方法，可以构建一个清晰合理的基于CAN FD网络的自动化测试架构，通过上位机的自动化测试服务器与任意多个测试客户端进行连接，同时执行多个测试用例；而且测试用例可以是易于编写和调试的脚本程序，扩展性强，大大降低了对被测试下位机的自动化测试难度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于CANFD总线的自动化测试系统，其特征在于，其包括自动化测试客户端（308）、CAN FD总线自动化服务器程序模块（301）、下位机硬件电路模块（109）和PC机（108）；

所述CAN FD总线自动化服务器程序模块（301）包括自动化服务器（305）、与自动化服务器（305）均相连的USB3.1接收缓冲区（303）和USB3.1发送缓冲区（304）、与USB3.1接收缓冲区（303）和USB3.1发送缓冲区（304）均相连的USB3.1驱动程序模块（302）；所述自动化测试客户端（308）通过自动化测试客户端写请求（306）和自动化测试客户端读请求（307）与自动化服务器（305）互连；

所述USB3.1驱动程序模块（302）与通过USB3.1线缆（107）与下位机硬件电路模块（109）相连；所述下位机硬件电路模块（109）通过USB3.1线缆（107）连接至PC机（108），同时下位机硬件电路模块（109）通过CAN FD总线CANH端（104）和CAN FD总线CANL端（105）连接至总线上的其他节点（110）。

2. 根据权利要求1所述的一种基于CANFD总线的自动化测试系统，其特征在于，所述下位机硬件电路模块（109）包含微控制器（101）、USB3.1模块（106）和CAN FD收发器（103）；所述USB3.1模块（106）一端通过USB3.1线缆（107）与PC机（108）相连，另一端依次与微控制器（101）和CAN FD收发器（103）相连；所述微控制器（101）包含CAN FD控制器（102），所述CANFD收发器（103）通过CAN FD控制器（102）与USB3.1模块（106）相连。

3. 根据权利要求2所述的一种基于CANFD总线的自动化测试系统，其特征在于，所述CAN FD控制器（102）为CAN FD总线的协议转换芯片，用于将CAN FD总线上的报文和错误帧信息反馈给微控制器（101），每一个CAN FD控制器（102）都有与CAN FD收发器（103）相连的TX和RX引脚。

4. 根据权利要求1所述的一种基于CANFD总线的自动化测试系统，其特征在于，所述总线上的其他节点（110）内部集成CAN FD收发器（103）。

5. 根据权利要求2所述的一种基于CANFD总线的自动化测试系统，其特征在于，所述微控制器（101）上连接至少四个CAN FD控制器（102），每个CAN FD控制器（102）的TX引脚与RX引脚分别连接CAN FD收发器（103）的TX引脚和RX引脚，CAN FD收发器（103）的CANH端连接至CAN FD总线CANH端（104），CAN FD收发器（103）的CANL端连接至CAN FD总线的CANL端（105）。

6.根据权利要求1所述的一种基于CANFD总线的自动化测试系统，其特征在于，所述PC机（108）包含至少一个中央处理器、至少一个PC机内部运行自动化服务器应用程序和至少一个自动化客户端测试程序。

7. 一种基于CANFD总线的自动化测试方法，其特征在于，其包括以下步骤：自动化测试客户端（308）启动后与自动化服务器（305）建立连接，当自动化测试客户端（308）需要发送CAN FD报文时，自动化测试客户端（308）通过自动化测试客户端写请求（306）将需要发送的报文传给自动化服务器（305），自动化服务器（305）将这些报文放入USB3.1发送缓冲区（304），并通过USB3.1驱动程序（302）将需要发送的报文通过USB3.1线缆（107）发送给下位机硬件电路模块（109），并经由下位机的CAN FD接口发送到CAN FD总线上；当自动化客户端需要接收CAN FD报文时，通过自动化测试客户端读请求（307）向自动化服务器（305）请求报文，若在USB3.1接收缓冲区（303）中，已经存在经USB3.1线缆（107）从下位机硬件电路模块（109）接收到的报文，自动化服务器（305）就将这些报文传给自动化测试客户端（308）。

8. 根据权利要求7所述的一种基于CANFD总线的自动化测试方法，其特征在于，下位机硬件电路模块（109）的发送报文的流程是，下位机微控制器（101）从报文USB3.1发送缓冲区（205）中读取来自USB3.1模块（106）的要发送的报文数据，再通过本地CANFD发送缓冲区（204）的发送函数将需要发送到总线上的报文放入CAN FD控制器（102）的CAN FD发送缓冲区（202）内，经由CAN FD控制器（102）、通过CAN FD收发器（103）发送到CAN FD总线CANH端（104）和CAN FD总线CANL端（105）上。

9. 根据权利要求7所述的一种基于CANFD总线的自动化测试方法，其特征在于，下位机硬件电路模块（109）接收来自CAN FD总线的报文的流程是，CAN FD控制器（102）通过CAN FD收发器（103）监听到CAN FD报文后，将其缓存至CAN FD控制器（102）内部的CAN FD接收缓冲区（201）内，并通知微控制器（101），微控制器（101）通过调用本地CANFD接收缓冲区（203）内的接收函数将收到的报文保存到报文USB3.1接收缓冲区（206）内，通过USB3.1模块（106）将这些数据上传至PC机（108）。