摘要：由于现代汽车电子技术的迅速发展，电子控制器在汽车上的应用越来越多，各控制器之间的信息交互日益复杂，总线技术在车辆上的应用逐渐普及，相应的CAN总线测试技术也不断发展。搭建基于NI硬件的总线自动化测试设备，自动运行测试设备中的测试用例，实现对相应总线控制器的自动化测试，减少测试时间，提高测试效率。
 
    随着汽车电子技术的发展，现代汽车越来越智能化，大量的电子控制装置造成汽车线束急剧增加，既提升了电路的复杂性又降低了汽车可靠性，同时增大了维修难度，CAN总线由此应运而生。为确保相关总线控制器产品品质与可靠性，实现充分深人的测试验证，本文探讨了总线自动化测试设备的搭建与应用，目的在于搭建一种自动化程度高、可靠性高、通用性强、灵活性好、测试速度快的总线自动化测试设备。有利于提高总线测试品质，增强网络测试全面性、测试深度，减少测试时间，提高测试效率，减少测试人力和物力的投人。

    1 总线自动化测试概述
    总线自动化测试设备主要实现各控制器总线接口的通信测试。基于Windows操作系统，在vistudio环境中，开发测试用例，将测试需执行的控制动作集成在测试用例中提供上层调用；硬件采用成熟的NI公司的实时处理器、板卡用于数据采集、控制。通过软件、硬件匹配，自动运行设备中的测试用例，实现总线控制器的自动化测试，并自动生成测试报告。总线自动化测试设备可进行物理层测试、交互层测试、数据链路层测试、网络管理测试、网络相关诊断测试以及网关控制器的路由测试等。
    开发总线自动化测试设备，编写测试用例，设定通过标准，采用该测试设备进行自动化测试，可减少测试人员分析数据、采集数据的时间。同时能够用更有效、可重复的自动化测试环境代替手工测试活动，减少人为多次测量引人的人为误差，精确地进行时间触发、采样和记录，有利于提高测试精度、准确度和可靠性。

    2 自动化测试设备搭建
    自动化测试设备采用平台化设计，以便于通过对硬件、软件的不同配置，满足不同的测试平台。

    2.1硬件搭建
    硬件主要由设备机柜、可编程直流电源、稳压直流电源、PXI （PCI extensions for instrumentation，面向仪器系统的PCI扩展）机箱、PXI板卡［CAN卡、LIN卡、DMM （Digital Multimeter，数字万用表）卡］、人机交互设备、CCU Box （Centralcontrolunit box，中央适配电路盒）、各种线缆、连接器等组成。
    机柜作为整个系统的结构框架，其他硬件部件安装在机柜内，构成一个整体独立的系统；可编程直流电源为被测系统提供电压可调的电源；标准直流电源为系统内的电气设备提供需要的各种直流电源；PXI计算机系统是基于PC的自动化测量平台；人机交互设备包括键盘、鼠标和显示器；PXI板卡包括CAN卡、LIN卡及DMM卡，实现对CAN/LIN总线报文的监控和模拟，DMM板卡实现电阻、电压、电流测量；中央适配电路盒对被测系统电源及CAN/LIN总线控制。总线自动化测试设备外形图如图1所示。

    2.2软件配置
    软件主要包括操作系统、设备驱动、测试管理应用程序、测试动作库、测试用例库。
      测试设备采用Microsoft公司的WindowsXP操作系统，管理计算机硬件与软件资源的程序，如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务；同时提供一个让用户与系统交互的操作接口，测试应用程序组织、控制以及运行测试系统，为整个测试系统建立完整的框架。
    设备驱动连接各种设备或仪器来驱动应用程序。
    测试管理应用程序BusTest Device（总线测试设备），基于Visual Studio E环境开发，主要功能是用户管理、硬件配置管理平台、车型数据库配置管理平台、测试项目和测试流程配置管理平台，控制各种硬件设备的输出，测量各种硬件设备的输入，并进行数据处理和分析，得出结果并生成报告，对测试报告及数据的文件管理，对数据库的管理、数据信息实时查看等。
    测试动作库是相应测试动作的函数集，用于提供设计人员在测试用例设计时的直接调用，能够控制示波器、万用表、CAN卡、LIN卡、电源等的函数集成库。
    测试设备匹配标准的总线测试用例库，测试用例基于visual Studio开发环境，应用C＃语言设计，测试人员测试时可直接调用用例库中测试用例，也可根据需要自行编写新测试用例，或修改原有测试用例。

    3 总线自动化测试设备应用
    总线自动化测试设备对CAN总线进行物理电平测试，对CAN数据链路层及交互层进行测试，可以对CAN总线硬件接口、网络线束、总线协议和数据交互进行专项测试和分析。总线自动化测试设备应用流程如图2所示。

    测试人员开启计算机后，进人用户登录程序，登录成功后即启动测试程序主界面。用户在主界面可以进行配置，选择当前被测系统的平台类型。选定后则进人自动测试界面，在此用户可选定需要执行的测试用例。选择后，生成测试序列，然后调用测试程序进行测试并记录所需的各种数据。测试完成后，测试程序对测试数据进行处理和分析，得出测试结果并根据设定的模板生成测试报告。
    测试结束后，系统会自动生成测试报告并显示和输出至指定文件夹，供用户浏览或拷贝。测试报告包括2种。XML格式的报告如图3所示，对各测试用例的操作情况和步骤进行完整记录，可直观看出整个测试过程的流程、步骤及结果。Word格式测试报告如图4所示，该报告作为正式对外发布的测试报告，对整个测试进行数据统计和结果判定，不包含具体的测试过程记录。

    4 结束语
    随着电子设备的发展和测试技术的进步，传统的测试设备已经难以满足产品测试验证的需求。为了保证复杂电子产品、系统的品质，探测其稳定性和可靠性，同时实现测试设备的通用性，采用高速、精确、尖端的自动化测试设备已势在必行。通过开发基于NI硬件系统的总线自动化测试设备，满足了总线产品开发过程中的测试验证需求，缩短了测试周期，降低了测试成本，为主机厂赢得了宝贵的产品开发时间。