本文详细介绍如何使用德国VECTOR公司系列工具软件来进行重型商用车辆总线的应用开发。 VECTOR软件工具链可用于重型商用汽车基于SAE-J1939协议的CAN总线的网络仿真、 测试、 分析和故障模拟， 以及基于总线物理层信号的波形分析。 VECTOR系列工具的应用极大地缩短了开发设计时间， 同时也为重型商用汽车系统总线的可靠性和可扩展性奠定了良好的基础。

The author detailedly introduces the bus application development of heavy commercial vehicle basedon the tool software of Germany VECTOR company. This tool chain software can be used in the network simulation,test, analysis, fault simulation and waveform analysis based on bus physical layer signal of CAN bus based on theSAE-J1939 protocol. The application of this tool shortens the developing time greatly and ensures the reliability andexpansibility of the bus system on heavy commercial vehicles.

1 引言

随着重型商用汽车电子技术的发展，重型商用汽车上所用的电控单元数量不断增多。电控单元之间信息交换的增加导致总线系统更加复杂，总线传输负载不断增加，总线数据传输可靠性的要求也不断提高。中国重汽采用先进的系统级的总线应用开发流程进行重型商用汽车总线系统的应用开发、 仿真和测试工作。 系统级的总线开发流程主要包括网络定义、仿真验证、代码实现、测试分析和标定等阶段。

网络定义主要实现网络需求的定义、架构设计和优化，进而形成相关的需求定义文档；仿真验证主要进行功能建模和仿真，从而在开发流程的早期对设计结果进行验证；代码实现是在网络定义和仿真验证阶段的基础上，按照系统的通信需求进行软件实现（源代码），并在一定的硬件平台上对实现的软件（源代码）进行验证；测试分析则对软、 硬件集成后的产品原型进行集成和测试， 以检查单个ECU或系统的性能是否达到网络定义的要求， 从而保证网络最终功能的正确性； 标定主要是通过总线实现ECU内部参数的在线调整。

这几个阶段的工作各有所不同，但又彼此联系，这就对选择开发工具提出相当高的要求：既要求各个阶段的应用开发工具可以提供针对该阶段的专门的帮助，也要求各阶段的工具可以构成完整的设计平台，从而将上述阶段的设计开发工作贯穿成完整的开发流程。这种应用开发方式可以快速、 确保品质地建立复杂的汽车总线系统，适应汽车电子系统开发任务中的“时间短，品质好，可靠性高”的要求；还可以将系统开发和单个节点的开发进行适当的分工， 适应整车厂及配套商之间较多团队合作开发复杂网络系统的要求。因此，这种开发方式越来越广泛地被应用在复杂的汽车总线系统应用开发工作中。中国重汽应用完整的总线应用开发工具链，以工具为驱动支持开发流程中的每个环节。

2 CAN总线开发工具概要

本公司用于总线开发的工具主要有CANoe7.0、CANalyzer7.2、 CANStress2.1、 CANScope3.0 等 4 款工具软件， 均从VECTOR公司采购， 总费用在50万左右， 软件的完成时间在2010年前后。

2.1 CANoe软件对总线网络设计、 仿真的应用

CANoe作为网络和ECU开发、 测试和分析的工具， 可以支持项目从需求分析到最终实现的整个系统的开发。 我们的网络设计工程师、 开发工程师和测试工程师使用的就是CANoe丰富的功能和配置选项。

在项目开始， 我们的工程师利用CANoe来建立仿真模型， 并在此基础上进行ECU的功能评估。 在完成了ECU的开发后， 可使用该仿真模型用于整个系统的功能分析、 测试以及总线系统和ECU的集成。 采用这样的模式， 就为了尽早地发现问题并解决问题。

我们的工程师也使用CANoe的测试功能集来简化或自动进行测试， 也可以进行一系列的连续测试来自动生成测试报告。 另外， 使用诊断功能集，还可用来与ECU进行诊断通信 。 图1为我公司基于实际重型商用汽车的带CANoe的总线分析界面。

2.2 CANalyzer软件对总线网络信息监控、 记录的应用

CANalyzer是网络和分布式系统的通用分析工具，使用此软件不仅能方便地观察、分析和支持扩展多达32 个 CAN 通道的数据传输 ， 还能用于LIN、 MOST或FlexRay总线通道 。 我们的工程师根据它的性能和可编程功能，可以从简单的网络分析到复杂问题中发现并解决故障。

CANalyzer的图形化所表示的方块图 ， 表示数据流从总线经过PC接口进入各个不同类型的评估窗口和日志文件的流程。在该过程中，我们的工程师可以在方块图中进行系统参数的设置。 而且，还可以放置并配置一些功能模块， 如过滤器 、 发生器和回放模块等。 图2和图3为一款重型商用汽车实车分析总线系统的CANalyzer用户界面。

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