專利名稱：汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝及其工作方法。
背景技術(shù)：
在汽車車身電子單元的設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，通過搭建測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行功能的驗(yàn)證及性能的評(píng)估是很重要的組成部分，它是設(shè)計(jì)迭代過程中的信息反饋來源，也是驗(yàn)證車身電子單元是否符合功能要求的重要手段。在車身電子單元的批量生產(chǎn)過程中，需要對(duì)所生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行若干功能測(cè)試及性能評(píng)估以確保產(chǎn)品質(zhì)量，并滿足生產(chǎn)線上快節(jié)拍的要求，測(cè)試工裝做為重要的生產(chǎn)管理工具，它可以高效、完整得評(píng)判被測(cè)單元的生產(chǎn)質(zhì)量。測(cè)試平臺(tái)的搭建過程及復(fù)雜程度取決于所開發(fā)車身電子單元的功能、工作方式及其輸入輸出接口的信號(hào)性質(zhì)，對(duì)于車身電子單元來講，特性類似并且輸入輸出接口可以涵蓋在開關(guān)、脈沖、總線通信、射頻通信及功率驅(qū)動(dòng)的范圍內(nèi)。一般在開發(fā)過程中選擇專用的昂貴的數(shù)據(jù)IO卡、通信卡，并開發(fā)復(fù)雜的手動(dòng)測(cè)試及自動(dòng)測(cè)試軟件搭建測(cè)試平臺(tái)，而在生產(chǎn)過程中由于成本的限制及測(cè)試效率的要求，開發(fā)過程中的測(cè)試平臺(tái)不再適合做為測(cè)試工裝使用，需要重新開發(fā)測(cè)試工裝，這樣便存在部分程度上的重復(fù)開發(fā)問題?，F(xiàn)有的測(cè)試工裝專利均把重點(diǎn)放在測(cè)試工裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、探針設(shè)計(jì)，以及與被測(cè)單元的連接及固定方式上，而很少涉及做為嵌入式設(shè)備的測(cè)試工裝本身的軟硬件設(shè)計(jì)。現(xiàn)有的嵌入式測(cè)試工裝一般針對(duì)特定產(chǎn)品而開發(fā)，無法用于其他產(chǎn)品的生產(chǎn)測(cè)試，由于車身單子單元的特性、輸入輸出接口的類似性，不同車身電子單元的測(cè)試工裝也存在一定程度的類似性，由于目前的測(cè)試工裝嵌入式軟件開發(fā)的周期比較長，難度比較大，這樣針對(duì)多個(gè)車身電子單元分別設(shè)計(jì)的測(cè)試工裝，也存在一定程度上的重復(fù)開發(fā)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝及其工作方法，通過不同的上位機(jī)測(cè)試軟件和與被測(cè)單元不同的連接方式，不僅可以通過特定測(cè)試軟件的裁剪實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)汽車電子單元開發(fā)過程中的測(cè)試和生產(chǎn)過程中的測(cè)試，還可以通過選擇不同的測(cè)試軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)不同汽車電子單元的測(cè)試。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝，包括上位機(jī)和下位機(jī)，所述上位機(jī)與下位機(jī)通過USB連接線通信，上位機(jī)和下位機(jī)都設(shè)有USB接口，所述下位機(jī)還設(shè)有多路數(shù)字輸入端口、多路數(shù)字輸出端口、八路脈沖輸入端口、八路PWM輸出端口、2路CAN總線接口、2路LIN總線接口、可程控電源、嵌入式最小系統(tǒng)、并轉(zhuǎn)串接口、串轉(zhuǎn)并接口；其中，多路數(shù)字輸入接口的信號(hào)傳入并轉(zhuǎn)串接口，串轉(zhuǎn)并接口的信號(hào)傳入多路數(shù)字輸出端口。被測(cè)試單元的數(shù)字輸出端口信號(hào)傳入下位機(jī)的多路數(shù)字輸入端口，被測(cè)試單元的開關(guān)輸入端口從下位機(jī)的多路數(shù)字輸出端口接收信號(hào)，被測(cè)試單元的PWM輸出端口將信號(hào)傳入下位機(jī)的八路脈沖輸入端口，被測(cè)試單元的脈沖輸入端口從下位機(jī)的八路PWM輸出端口接收信號(hào)，被測(cè)試單元的CAN總線接口與下位機(jī)的2路CAN總線接口雙向通信，被測(cè)試單元的LIN總線接口與下位機(jī)的2路LIN總線接口雙向通信，下位機(jī)的可程控電源給被測(cè)試單元的供電電源供電。所述USB連接線的一端插入上位機(jī)的USB接口，所述USB連接線的另一端插入下位機(jī)的USB接口。所述上位機(jī)和下位機(jī)采用固定格式報(bào)文的方式進(jìn)行通信以保證通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)的統(tǒng)一'I"生，報(bào)文格式統(tǒng)一米用如下報(bào)文頭(0x55+0xaa) +報(bào)文ID+信號(hào)通道標(biāo)號(hào)+報(bào)文內(nèi)容長度+報(bào)文內(nèi)容+16位校驗(yàn)和所述上位機(jī)和下位機(jī)的通信是針對(duì)信號(hào)通道進(jìn)行的，所以采用信號(hào)通道ID做為報(bào)文ID，根據(jù)報(bào)文ID、通信方向及信號(hào)通道的不同，報(bào)文內(nèi)容的含義、長度及取值有所不同所述多路數(shù)字輸入端口，報(bào)文從上位機(jī)發(fā)送到下位機(jī)時(shí)，報(bào)文內(nèi)容為雙字節(jié)大小、以毫秒為單位的采樣周期；報(bào)文從下位機(jī)發(fā)送到上位機(jī)時(shí)，報(bào)文內(nèi)容為單字節(jié)大小的端口IO狀態(tài)，取值O或I。所述多路數(shù)字輸出端口，報(bào)文從上位機(jī)發(fā)送到下位機(jī)，報(bào)文內(nèi)容為單字節(jié)大小、所選擇端口的IO設(shè)置狀態(tài)。所述八路脈沖輸入端口，報(bào)文從上位機(jī)發(fā)送到下位機(jī)時(shí)，報(bào)文內(nèi)容長度為單字節(jié)大小，表示使能所選擇端口的輸入捕捉功能；報(bào)文從下位機(jī)發(fā)送到上位機(jī)時(shí)，報(bào)文內(nèi)容長度為3個(gè)字節(jié)，包括雙字節(jié)大小、取值區(qū)間為
的脈沖頻率和單字節(jié)大小、取值區(qū)間為[O, 100]的占空比。所述八路PWM輸出端口，報(bào)文從上位機(jī)發(fā)送到下位機(jī)，報(bào)文內(nèi)容長度為3個(gè)字節(jié)，包括雙字節(jié)大小、取值區(qū)間為
的脈沖頻率和單字節(jié)大小、取值區(qū)間為
的占空比；所述2路CAN總線接口，報(bào)文從上位機(jī)發(fā)送到下位機(jī)時(shí)，當(dāng)報(bào)文內(nèi)容長度為3時(shí)，報(bào)文內(nèi)容設(shè)置下位機(jī)CAN總線波特率，提供33. 333k bpsUOOk bps、125k bps,500k bps和IMbps五種選項(xiàng)，以滿足低速CAN和高速CAN的需要，當(dāng)報(bào)文內(nèi)容長度為4時(shí)，報(bào)文內(nèi)容設(shè)置下位機(jī)接收過濾的報(bào)文ID及標(biāo)識(shí)符范圍，當(dāng)報(bào)文內(nèi)容長度為其他數(shù)值時(shí)，報(bào)文內(nèi)容為完整的CAN幀，下位機(jī)提取CAN幀ID、數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)后，按照CAN幀格式封裝，通過所選擇的CAN總線接口發(fā)送給被測(cè)試單元；報(bào)文從下位機(jī)發(fā)送到上位機(jī)時(shí),報(bào)文內(nèi)容為完整的CAN幀，上位機(jī)根據(jù)CAN幀格式提取幀ID、數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)后進(jìn)行相應(yīng)的處理。所述2路LIN總線接口，報(bào)文從上位機(jī)發(fā)送到下位機(jī)時(shí)，當(dāng)報(bào)文內(nèi)容長度為2時(shí)，報(bào)文內(nèi)容設(shè)置下位機(jī)LIN總線波特率，提供2400bps、9600bps、19200bps三種選項(xiàng)，以滿足低速LIN、中速LIN和高速LIN的需要，當(dāng)報(bào)文內(nèi)容長度為其他數(shù)值時(shí)，報(bào)文內(nèi)容為完整的LIN幀，下位機(jī)提取LIN幀ID、數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)后，按照LIN幀格式封裝，通過所選擇的LIN總線接口發(fā)送給被測(cè)試單元；報(bào)文從下位機(jī)發(fā)送到上位機(jī)時(shí),報(bào)文內(nèi)容為完整的LIN幀，上位機(jī)根據(jù)LIN幀格式提取幀ID、數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)后進(jìn)行相應(yīng)的處理。汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝上位機(jī)所采用的工作方法如下CN 102929277 A
書
明
說
3/6頁利用圖形化的測(cè)試界面和圖形控件直觀反映被測(cè)車身電子單元相關(guān)的接口及其狀態(tài)，圖形控件包括開關(guān)、按鍵、LED、虛擬示波器、波形發(fā)生器等，對(duì)應(yīng)被測(cè)車身電子單元的數(shù)字輸入接口、數(shù)字輸出端口、脈沖輸入端口、PWM輸出端口等。在手動(dòng)測(cè)試階段，以圖形界面的方式提供人機(jī)操作接口進(jìn)行手動(dòng)測(cè)試，根據(jù)所選擇的測(cè)試項(xiàng)，上位機(jī)將測(cè)試命令、信號(hào)通道、信號(hào)內(nèi)容和命令參數(shù)發(fā)送給下位機(jī)，同時(shí)處理下位機(jī)反饋的信號(hào)通道的狀態(tài)及內(nèi)容，進(jìn)行測(cè)試現(xiàn)象的處理及顯示。在自動(dòng)化測(cè)試階段，將每個(gè)測(cè)試項(xiàng)都封裝成一個(gè)子模塊，利用·自動(dòng)測(cè)試管理軟件對(duì)大量的測(cè)試項(xiàng)進(jìn)行有序的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試流程的自動(dòng)化管理，自動(dòng)執(zhí)行測(cè)試操作、進(jìn)行測(cè)試現(xiàn)象的觀察，并給出測(cè)試結(jié)果。汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝下位機(jī)所采用的工作方法，主要分為以下步驟步驟(I )，系統(tǒng)初始化，對(duì)USB接口及各個(gè)信號(hào)通道進(jìn)行初始化；步驟(2)，判斷是否收到USB報(bào)文；如果是就進(jìn)入步驟(3);如果否就進(jìn)入步驟
(10)；步驟(3)，判斷報(bào)文ID是否等于O;如果是就根據(jù)命令打開或關(guān)斷被測(cè)試單元的供電電源；如果否就進(jìn)入步驟(4)；步驟(4)，判斷報(bào)文ID是否等于I ;如果是就設(shè)定η號(hào)數(shù)字輸入端口的采集周期；如果否就進(jìn)入步驟(5);步驟(5)，判斷報(bào)文ID是否等于2;如果是就將所選擇的η號(hào)數(shù)字輸出端口設(shè)置為預(yù)期狀態(tài)，如果否就進(jìn)入步驟(6)；步驟(6)，判斷報(bào)文ID是否等于3 ;如果是就使用所選擇的η號(hào)脈沖輸入端口的捕捉功能，如果否就進(jìn)入步驟(7)；步驟(7)，判斷報(bào)文ID是否等于4 ;如果是就將選擇的η號(hào)波形輸出端口以設(shè)定的頻率和占空比輸出PWM波形，如果否就進(jìn)入步驟(8)；步驟(8)，判斷報(bào)文ID是否等于5 ;如果是就設(shè)置選擇的η號(hào)CAN總線接口波特率及報(bào)文過濾范圍，或發(fā)送CAN報(bào)文，如果否就進(jìn)入步驟(9 );步驟(9)，判斷報(bào)文ID是否等于6 ;如果是就設(shè)置選擇的η號(hào)LIN總線接口波特率，或發(fā)送LIN報(bào)文。步驟(10)，當(dāng)數(shù)字輸入端口 IO狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)將其IO狀態(tài)發(fā)送到上位機(jī)；當(dāng)脈沖輸入端口頻率或占空比發(fā)生變化時(shí)將計(jì)算出的頻率和占空比發(fā)送到上位機(jī)；接收到CAN幀,發(fā)送到上位機(jī)；接收到LIN幀，發(fā)送到上位機(jī)。本發(fā)明的有益效果是I、在產(chǎn)品的開發(fā)階段搭建的測(cè)試平臺(tái)，適當(dāng)裁剪后可以直接用于生產(chǎn)過程測(cè)試；2、以上位機(jī)和下位機(jī)相結(jié)合的方式，充分利用了 PC機(jī)人機(jī)界面設(shè)計(jì)的便利性和極大豐富的工具集，以及下位機(jī)強(qiáng)大的嵌入式實(shí)時(shí)處理性能和靈活的連接可擴(kuò)展性；3、采用與應(yīng)用相關(guān)的上位機(jī)和與應(yīng)用無關(guān)的下位機(jī)的結(jié)構(gòu)，保證了測(cè)試工裝可以用于多個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)測(cè)試和生產(chǎn)測(cè)試，更好地?cái)U(kuò)展了測(cè)試工裝的適用范圍；4、可程控被測(cè)單元的供電電源，避免了測(cè)試工裝與被測(cè)單元建立物理連接時(shí)的帶電操作，同時(shí)可以用于被測(cè)單元自動(dòng)掉電再上電的功能測(cè)試項(xiàng)。


圖I為本發(fā)明的測(cè)試工裝結(jié)構(gòu)圖；圖2為采用本發(fā)明的測(cè)試工裝下位機(jī)工作流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖I所示，一種汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝，包括上位機(jī)和下位機(jī)，所述上位機(jī)與下位機(jī)通過USB連接線通信，上位機(jī)和下位機(jī)都設(shè)有USB接口，所述下位機(jī)還設(shè)有多路數(shù)字輸入端口、多路數(shù)字輸出端口、八路脈沖輸入端口、八路PWM輸出端口、2路CAN總線接口、2路LIN總線接口、可程控電源、嵌入式最小系統(tǒng)、并轉(zhuǎn)串接口、串轉(zhuǎn)并接口；其中，多路數(shù)字輸入接口的信號(hào)傳入并轉(zhuǎn)串接口，串轉(zhuǎn)并接口的信號(hào)傳入多路數(shù)字輸出端口。被測(cè)試單元的數(shù)字輸出端口信號(hào)傳入下位機(jī)的多路數(shù)字輸入端口，被測(cè)試單元的開關(guān)輸入端口開關(guān)輸入端口從下位機(jī)的多路數(shù)字輸出端口接收信號(hào)，被測(cè)試單元的PWM輸出端口將信號(hào)傳入下位機(jī)的八路脈沖輸入端口，被測(cè)試單元的脈沖輸入端口從下位機(jī)的八路PWM輸出端口接收信號(hào)，被測(cè)試單元的CAN總線接口與2路CAN總線接口雙向通信，LIN總線接口與2路LIN總線接口雙向通信，下位機(jī)的可程控電源給被測(cè)試單元的供電電源供電。所述USB連接線的一端插入上位機(jī)的USB接口，所述USB連接線的另一端插入下位機(jī)的USB接口。如圖2所示，汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝下位機(jī)所采用的工作方法，主要分為以下步驟步驟(I )，系統(tǒng)初始化，對(duì)USB接口及各個(gè)信號(hào)通道進(jìn)行初始化；步驟(2)，判斷是否收到USB報(bào)文；如果是就進(jìn)入步驟(3);如果否就進(jìn)入步驟
(10)；步驟(3)，判斷報(bào)文ID是否等于O;如果是就根據(jù)命令打開或關(guān)斷被測(cè)試單元的供電電源；如果否就進(jìn)入步驟(4)；步驟(4)，判斷報(bào)文ID是否等于I ;如果是就設(shè)定η號(hào)數(shù)字輸入端口的采集周期；如果否就進(jìn)入步驟(5)；步驟(5)，判斷報(bào)文ID是否等于2;如果是就將所選擇的η號(hào)數(shù)字輸出端口設(shè)置為預(yù)期狀態(tài)，如果否就進(jìn)入步驟(6)；步驟(6)，判斷報(bào)文ID是否等于3 ;如果是就使用所選擇的η號(hào)脈沖輸入端口的捕捉功能，如果否就進(jìn)入步驟(7)；步驟(7)，判斷報(bào)文ID是否等于4 ;如果是就將選擇的η號(hào)波形輸出端口以設(shè)定的頻率和占空比輸出PWM波形，如果否就進(jìn)入步驟(8)；步驟(8)，判斷報(bào)文ID是否等于5 ;如果是就設(shè)置選擇的η號(hào)CAN總線接口波特率及報(bào)文過濾范圍，或發(fā)送CAN報(bào)文，如果否就進(jìn)入步驟(9 );步驟(9)，判斷報(bào)文ID是否等于6 ;如果是就設(shè)置選擇的η號(hào)LIN總線接口波特率，或發(fā)送LIN報(bào)文。步驟(10)，當(dāng)數(shù)字輸入端口 IO狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)將其IO狀態(tài)發(fā)送到上位機(jī)；當(dāng)脈沖輸入端口頻率或占空比發(fā)生變化時(shí)將計(jì)算出的頻率和占空比發(fā)送到上位機(jī)；接收到CAN幀,發(fā)送到上位機(jī)；接收到LIN幀，發(fā)送到上位機(jī)。將測(cè)試工裝分為上位機(jī)和下位機(jī)兩部分，上位機(jī)與應(yīng)用相關(guān)，它是測(cè)試項(xiàng)的組合體，在PC上以軟件包組合的形式實(shí)現(xiàn)，包括在開發(fā)過程中的手動(dòng)測(cè)試和在生產(chǎn)過程中的全自動(dòng)測(cè)試，用于不同被測(cè)單元的測(cè)試管理、結(jié)果顯示、測(cè)試條目選擇、測(cè)試流程調(diào)度以及總線數(shù)據(jù)的監(jiān)控和測(cè)；下位機(jī)與應(yīng)用無關(guān)，它是信號(hào)通道的組合體，它以實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)的形式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了車身電子單元相關(guān)的多種性質(zhì)的信號(hào)通道，它做為信號(hào)的通道和接口，完成與被測(cè)單元的硬件連接、測(cè)試接口的配置和監(jiān)測(cè)。上位機(jī)和下位機(jī)通過高速USB接口進(jìn)行通信，首先選擇下位機(jī)信號(hào)通道與被測(cè)單元的連接對(duì)應(yīng)關(guān)系和連接方式，建立與被測(cè)試單元的物理連接，然后上位機(jī)將信號(hào)通道接口的配置下載到下位機(jī)中，下位機(jī)根據(jù)信號(hào)通道配置實(shí)現(xiàn)與被測(cè)單元的輸入輸出接口相對(duì)應(yīng)的信號(hào)通道的初始化操作。然后根據(jù)所選擇的測(cè)試項(xiàng)，上位機(jī)將測(cè)試命令、信號(hào)通道、信號(hào)內(nèi)容和命令參數(shù)發(fā)送給下位機(jī)，下位機(jī)解析命令，根據(jù)命令選擇對(duì)特定的信號(hào)通道進(jìn)行處理，然后向上位機(jī)反饋信號(hào)通道的狀態(tài)及內(nèi)容，由上位機(jī)進(jìn)行測(cè)試現(xiàn)象的處理及測(cè)試結(jié)果的判斷。具體的實(shí)現(xiàn)如下在上位機(jī)開發(fā)過程中，首先根據(jù)被測(cè)單元的技術(shù)規(guī)范制定開發(fā)測(cè)試規(guī)范，同時(shí)根據(jù)生產(chǎn)測(cè)試的要求，分析被測(cè)單元的硬件電路及外部接口特性，對(duì)開發(fā)測(cè)試規(guī)范進(jìn)行適當(dāng)裁剪，形成生產(chǎn)測(cè)試規(guī)范，保證在盡可能少的測(cè)試項(xiàng)的條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)單元硬件電路的完整測(cè)試，以提高生產(chǎn)測(cè)試效率。將不同的測(cè)試項(xiàng)以庫的形式實(shí)現(xiàn)并加入到軟件包中，不同的測(cè)試規(guī)范對(duì)應(yīng)不同的測(cè)試項(xiàng)組合，這樣便可以靈活得組合測(cè)試項(xiàng)以滿足不同被測(cè)單元的測(cè)試需求，也可以靈活得添加和裁剪測(cè)試項(xiàng)以滿足開發(fā)測(cè)試和生產(chǎn)測(cè)試的需求。上位機(jī)在Labview上實(shí)現(xiàn),利用Labview的圖形控件實(shí)現(xiàn)被測(cè)車身電子單元相關(guān)的接口，包括開關(guān)、按鍵、虛擬示波器、波形發(fā)生器等，Labview的圖形化測(cè)試界面可以直觀反映被測(cè)單元的輸入輸出接口，在手動(dòng)測(cè)試階段，以圖形界面的方式提供人機(jī)操作接口進(jìn)行手動(dòng)測(cè)試，直觀反映測(cè)試操作和測(cè)試現(xiàn)象及結(jié)果，在自動(dòng)化測(cè)試階段，將每個(gè)測(cè)試項(xiàng)都封裝成一個(gè)子模塊，利用NI自動(dòng)測(cè)試管理軟件TestStand對(duì)大量的測(cè)試項(xiàng)進(jìn)行有序的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試流程的自動(dòng)化管理，自動(dòng)執(zhí)行測(cè)試操作、進(jìn)行測(cè)試現(xiàn)象的觀察，并給出測(cè)試結(jié)果O在下位機(jī)開發(fā)過程中，選用高性能多外設(shè)的嵌入式處理器，實(shí)現(xiàn)兼容5v和12v的多路數(shù)字輸入端口、多路數(shù)字輸出端口、八路脈沖輸入端口、八路PWM輸出端口及CAN/LIN總線接口，以信號(hào)通道的形式管理這些輸入輸出端口。根據(jù)車身電子單元特性，將信號(hào)通道性質(zhì)分類并以ID的形式標(biāo)識(shí)，將各個(gè)信號(hào)通道以ID+標(biāo)號(hào)的形式建立信號(hào)列表。下位機(jī)以“硬控件”的形式實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)通道的處理，每種控件對(duì)應(yīng)一種信號(hào)性質(zhì)及相應(yīng)的處理方式，信號(hào)性質(zhì)對(duì)應(yīng)的ID標(biāo)識(shí)如下多路數(shù)字輸入端口 -對(duì)應(yīng)ID=I多路數(shù)字輸出端口 -對(duì)應(yīng)ID=2八路脈沖輸入端口 -對(duì)應(yīng)ID=3
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八路PWM輸出端口-對(duì)應(yīng)ID=42路CAN信號(hào)接口 -對(duì)應(yīng)ID=52路LIN信號(hào)接口 -對(duì)應(yīng)ID=6特別的，當(dāng)ID=O時(shí)，該信號(hào)通道用于對(duì)被測(cè)單元供電電源的控制，用于打開或關(guān)斷被測(cè)單元的供電電源。各種信號(hào)對(duì)應(yīng)的處理方式如下多路數(shù)字輸入其狀態(tài)電平和采樣周期根據(jù)被測(cè)單元的功能要求設(shè)定，狀態(tài)電平兼容5v和12v，采樣周期由上位機(jī)配置所選擇特定標(biāo)號(hào)數(shù)字輸入端口時(shí)設(shè)定，下位機(jī)以設(shè)定的周期采集該數(shù)字輸入端口并向上位機(jī)發(fā)送IO狀態(tài)，IO狀態(tài)取值O或I ;多路數(shù)字輸出上位機(jī)以事件幀的形式向下位機(jī)發(fā)送數(shù)字輸出通道標(biāo)號(hào)和預(yù)期狀態(tài)，下位機(jī)將特定標(biāo)號(hào)端口置為預(yù)期電平狀態(tài)；八路脈沖輸入上位機(jī)將所選擇脈沖輸入端口標(biāo)號(hào)發(fā)送給下位機(jī)，下位機(jī)做相關(guān)初始化設(shè)置后以輸入捕捉的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖信號(hào)頻率和占空比的計(jì)算并發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)頻率和占空比以虛擬示波器的形式在上位機(jī)顯示，同時(shí)以文本框的形式標(biāo)示出頻率和占空比；脈沖頻率取值區(qū)間為
，占空比取值區(qū)間為[O, 100]；八路PWM輸出上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送通道標(biāo)號(hào)、波形的頻率及占空比，下位機(jī)在特定信號(hào)通道上輸出特定頻率特定占空比的PWM信號(hào)。波形頻率取值區(qū)間為
，占空比取值區(qū)間為[O, 100]；2 路 CAN/LIN 信號(hào)由于總線通信的復(fù)雜性，總線部分的開發(fā)過程測(cè)試通過Canoe和CANCaseXL接口卡實(shí)現(xiàn)，而生產(chǎn)過程中的總線測(cè)試則通過在上位機(jī)上實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用層協(xié)議和下位機(jī)上實(shí)現(xiàn)的CAN/LIN總線接口實(shí)現(xiàn)。首先上位機(jī)設(shè)置總線波特率，然后根據(jù)被測(cè)單元所在CAN/LIN網(wǎng)絡(luò)及總線應(yīng)用協(xié)議，設(shè)置下位機(jī)接收過濾的報(bào)文ID及標(biāo)識(shí)符范圍，以觀察該范圍內(nèi)的CAN/LIN總線報(bào)文，上位機(jī)進(jìn)行CAN/LIN網(wǎng)絡(luò)管理及通信調(diào)度。做為接收單元，下位機(jī)將被測(cè)單元發(fā)送的報(bào)文完整得封裝在USB通信報(bào)文中發(fā)送給上位機(jī)，做為發(fā)送單元，上位機(jī)將所要發(fā)送的報(bào)文發(fā)送給下位機(jī)，下位機(jī)接收后通過相應(yīng)的總線通道發(fā)送給被測(cè)單元。只要被測(cè)單元的CAN/LIN總線收發(fā)均能實(shí)現(xiàn)，則可以保證被測(cè)單元上的CAN/LIN總線部分硬件電路無誤。在下位機(jī)與被測(cè)單元的硬件連接方式上，在開發(fā)過程中選擇線束連接的方式，根據(jù)被測(cè)試單元的接口方式，制作與被測(cè)試單元接口端子相連接的線束和端子，這樣根據(jù)不同的被測(cè)試單元，制作不同的線束，保證了測(cè)試工裝的通用性。在生產(chǎn)過程中為每個(gè)被測(cè)單元開發(fā)底座夾具和探針，提高了測(cè)試效率，滿足生產(chǎn)線快節(jié)拍的要求。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝，其特征是，包括上位機(jī)和下位機(jī)，所述上位機(jī)與下位機(jī)通過USB連接線通信，所述下位機(jī)還設(shè)有多路數(shù)字輸入端口、多路數(shù)字輸出端口、八路脈沖輸入端口、八路PWM輸出端口、2路CAN總線接口、2路LIN總線接口、可程控電源、嵌入式最小系統(tǒng)、并轉(zhuǎn)串接口、串轉(zhuǎn)并接口 ；其中，多路數(shù)字輸入接口的信號(hào)傳入并轉(zhuǎn)串接口，串轉(zhuǎn)并接口的信號(hào)傳入多路數(shù)字輸出端口。
2.如權(quán)利要求I所述的一種汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝，其特征是，被測(cè)試單元的數(shù)字輸出端口信號(hào)傳入下位機(jī)的多路數(shù)字輸入端口，被測(cè)試單元的開關(guān)輸入端口從下位機(jī)的多路數(shù)字輸出端口接收信號(hào)，被測(cè)試單元的PWM輸出端口將信號(hào)傳入下位機(jī)的八路脈沖輸入端口，被測(cè)試單元的脈沖輸入端口從下位機(jī)的八路PWM輸出端口接收信號(hào)，被測(cè)試單元的CAN總線接口與下位機(jī)的2路CAN總線接口雙向通信，被測(cè)試單元的LIN總線接口與下位機(jī)的2路LIN總線接口雙向通信，下位機(jī)的可程控電源給被測(cè)試單元的供電電源供電；所述USB連接線的一端插入上位機(jī)的USB接口，所述USB連接線的另一端插入下位機(jī)的USB接口。
3.如權(quán)利要求I所述的一種汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝，其特征是，所述上位機(jī)和下位機(jī)采用固定格式報(bào)文的方式進(jìn)行通信，報(bào)文格式如下報(bào)文頭(0x55+0xaa) +報(bào)文ID+信號(hào)通道標(biāo)號(hào)+報(bào)文內(nèi)容長度+報(bào)文內(nèi)容+16位校驗(yàn)和；所述上位機(jī)和下位機(jī)的通信是針對(duì)信號(hào)通道進(jìn)行的，采用信號(hào)通道ID做為報(bào)文ID，報(bào)文ID、通信方向及信號(hào)通道的不同，報(bào)文內(nèi)容的含義、長度及取值有所不同。
4.如權(quán)利要求I所述的一種汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝，其特征是，所述多路數(shù)字輸入端口，報(bào)文從上位機(jī)發(fā)送到下位機(jī)時(shí)，報(bào)文內(nèi)容為雙字節(jié)大小、以毫秒為單位的采樣周期；報(bào)文從下位機(jī)發(fā)送到上位機(jī)時(shí)，報(bào)文內(nèi)容為單字節(jié)大小的端口 IO狀態(tài)，取值O或I ;所述多路數(shù)字輸出端口，報(bào)文從上位機(jī)發(fā)送到下位機(jī)，報(bào)文內(nèi)容為單字節(jié)大小、所選擇端口的IO設(shè)置狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求I所述的一種汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝，其特征是，所述八路脈沖輸入端口，報(bào)文從上位機(jī)發(fā)送到下位機(jī)時(shí)，報(bào)文內(nèi)容長度為單字節(jié)大小，表示使能所選擇端口的輸入捕捉功能；報(bào)文從下位機(jī)發(fā)送到上位機(jī)時(shí)，報(bào)文內(nèi)容長度為3個(gè)字節(jié)，包括雙字節(jié)大小、取值區(qū)間為
的脈沖頻率和單字節(jié)大小、取值區(qū)間為[O, 100]的占空比。
6.如權(quán)利要求I所述的一種汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝，其特征是，所述八路PWM輸出端口，報(bào)文從上位機(jī)發(fā)送到下位機(jī)，報(bào)文內(nèi)容長度為3個(gè)字節(jié)，包括雙字節(jié)大小、取值區(qū)間為
的脈沖頻率和單字節(jié)大小、取值區(qū)間為
的占空比。
7.如權(quán)利要求I所述的一種汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝，其特征是，所述2路CAN總線接口，報(bào)文從上位機(jī)發(fā)送到下位機(jī)時(shí)，當(dāng)報(bào)文內(nèi)容長度為3時(shí)，報(bào)文內(nèi)容設(shè)置下位機(jī) CAN 總線波特率，提供 33. 333k bpsUOOk bps、125k bps,500k bps 和 IM bps 五種選項(xiàng)，當(dāng)報(bào)文內(nèi)容長度為4時(shí)，報(bào)文內(nèi)容設(shè)置下位機(jī)接收過濾的報(bào)文ID及標(biāo)識(shí)符范圍，當(dāng)報(bào)文內(nèi)容長度為其他數(shù)值時(shí)，報(bào)文內(nèi)容為完整的CAN幀，下位機(jī)提取CAN幀ID、數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)后，按照CAN幀格式封裝，通過所選擇的CAN總線接口發(fā)送給被測(cè)試單元；報(bào)文從下位機(jī)發(fā)送到上位機(jī)時(shí),報(bào)文內(nèi)容為完整的CAN幀，上位機(jī)根據(jù)CAN幀格式提取幀ID、數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)后進(jìn)行相應(yīng)的處理。
8.如權(quán)利要求I所述的一種汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝，其特征是，所述2路LIN總線接口，報(bào)文從上位機(jī)發(fā)送到下位機(jī)時(shí)，當(dāng)報(bào)文內(nèi)容長度為2時(shí)，報(bào)文內(nèi)容設(shè)置下位機(jī)LIN總線波特率，提供2400bps、9600bps、19200bps三種選項(xiàng)，以滿足低速LIN、中速LIN和高速LIN的需要，當(dāng)報(bào)文內(nèi)容長度為其他數(shù)值時(shí)，報(bào)文內(nèi)容為完整的LIN幀，下位機(jī)提取LIN幀ID、數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)后，按照LIN幀格式封裝，通過所選擇的LIN總線接口發(fā)送給被測(cè)試單元；報(bào)文從下位機(jī)發(fā)送到上位機(jī)時(shí),報(bào)文內(nèi)容為完整的LIN幀，上位機(jī)根據(jù)LIN幀格式提取幀ID、數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)后進(jìn)行相應(yīng)的處理。
9.如權(quán)利要求1-8任一汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝的上位機(jī)所采用的工作方法，利用圖形化的測(cè)試界面和圖形控件直觀反映被測(cè)車身電子單元相關(guān)的接口及其狀態(tài)，圖形控件包括開關(guān)、按鍵、LED、虛擬示波器、波形發(fā)生器，對(duì)應(yīng)被測(cè)車身電子單元的數(shù)字輸入接口、數(shù)字輸出端口、脈沖輸入端口、PWM輸出端口 ；在手動(dòng)測(cè)試階段，以圖形界面的方式提供人機(jī)操作接口進(jìn)行手動(dòng)測(cè)試，根據(jù)所選擇的測(cè)試項(xiàng)，上位機(jī)將測(cè)試命令、信號(hào)通道、信號(hào)內(nèi)容和命令參數(shù)發(fā)送給下位機(jī)，同時(shí)處理下位機(jī)反饋的信號(hào)通道的狀態(tài)及內(nèi)容，進(jìn)行測(cè)試現(xiàn)象的處理及顯示；在自動(dòng)化測(cè)試階段，將每個(gè)測(cè)試項(xiàng)都封裝成一個(gè)子模塊，利用自動(dòng)測(cè)試管理軟件對(duì)大量的測(cè)試項(xiàng)進(jìn)行有序的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試流程的自動(dòng)化管理，自動(dòng)執(zhí)行測(cè)試操作、進(jìn)行測(cè)試現(xiàn)象的觀察，并給出測(cè)試結(jié)果。
10.如權(quán)利要求1-8任一汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝的下位機(jī)所采用的工作方法，主要分為以下步驟步驟(I )，系統(tǒng)初始化，對(duì)USB接口及各個(gè)信號(hào)通道進(jìn)行初始化；步驟(2)，判斷是否收到USB報(bào)文；如果是就進(jìn)入步驟(3);如果否就進(jìn)入步驟(10)；步驟(3)，判斷報(bào)文ID是否等于O;如果是就根據(jù)命令打開或關(guān)斷被測(cè)試單元的供電電源；如果否就進(jìn)入步驟(4);步驟(4)，判斷報(bào)文ID是否等于I ;如果是就設(shè)定η號(hào)數(shù)字輸入端口的采集周期；如果否就進(jìn)入步驟(5)；步驟(5)，判斷報(bào)文ID是否等于2 ;如果是就將所選擇的η號(hào)數(shù)字輸出端口設(shè)置為預(yù)期狀態(tài)，如果否就進(jìn)入步驟(6)；步驟(6)，判斷報(bào)文ID是否等于3 ;如果是就使用所選擇的η號(hào)脈沖輸入端口的捕捉功能，如果否就進(jìn)入步驟(7)；步驟(7)，判斷報(bào)文ID是否等于4 ;如果是就將選擇的η號(hào)波形輸出端口以設(shè)定的頻率和占空比輸出PWM波形，如果否就進(jìn)入步驟(8)；步驟(8)，判斷報(bào)文ID是否等于5 ;如果是就設(shè)置選擇的η號(hào)CAN總線接口波特率及報(bào)文過濾范圍，或發(fā)送CAN報(bào)文，如果否就進(jìn)入步驟(9)；步驟(9)，判斷報(bào)文ID是否等于6 ;如果是就設(shè)置選擇的η號(hào)LIN總線接口波特率，或發(fā)送LIN報(bào)文；步驟(10)，當(dāng)數(shù)字輸入端口 IO狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)將其IO狀態(tài)發(fā)送到上位機(jī)；當(dāng)脈沖輸入端口頻率或占空比發(fā)生變化時(shí)將計(jì)算出的頻率和占空比發(fā)送到上位機(jī)；接收到CAN幀，發(fā)送到上位機(jī)；接收到LIN幀，發(fā)送到上位機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了汽車車身電子單元的通用測(cè)試工裝及其工作方法，包括上位機(jī)和下位機(jī)，所述上位機(jī)與下位機(jī)通過USB連接線通信，所述下位機(jī)還設(shè)有多路數(shù)字輸入端口、多路數(shù)字輸出端口、八路脈沖輸入端口、八路PWM輸出端口、2路CAN總線接口、2路LIN總線接口、可程控電源、嵌入式最小系統(tǒng)、并轉(zhuǎn)串接口、串轉(zhuǎn)并接口；其中，多路數(shù)字輸入接口的信號(hào)傳入并轉(zhuǎn)串接口，串轉(zhuǎn)并接口的信號(hào)傳入多路數(shù)字輸出端口。通過不同的上位機(jī)測(cè)試軟件和與被測(cè)單元不同的連接方式，不僅可以通過特定測(cè)試軟件的裁剪實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)汽車電子單元開發(fā)過程中的測(cè)試和生產(chǎn)過程中的測(cè)試，還可以通過選擇不同的測(cè)試軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)不同汽車電子單元的測(cè)試。
文檔編號(hào)G05B23/02GK102929277SQ201210478888
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者馬建輝, 劉源楊, 莊汝科, 車曉波, 王崗, 王明月 申請(qǐng)人:山東省科學(xué)院自動(dòng)化研究所