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3 CAN总线仿真及测试
3.1 CAN总线仿真
CAN总线的仿真开发应用德国Vector公司的总线开发工具CANoe o CANoe是网络和ECU开发、测试和分析的专业工具，支持从需求分析到系统实现的整个系统开发过程。CANoe丰富的功能和配置选项被OEM和供应商的网络设计工程师、开发工程师和测试工程师所广泛使用。利用CANoe工具建模可以进行完整的总线系统仿真和残余总线仿真，分析总线通信，并且用户可以运用类C的CAPL编程语言编程，实现仿真、分析和测试。
首先需要建立网络数据库．DBC文件，然后在CANoe中通过调用DBC文件建立整车网络模型。通过CANoe的仿真建模，可以评估总线的报文收发是否会产生丢帧情况，评估网络负载率以及对各个网络节点进行评估。从CANoe的总线仿真分析界面可以看出报文的收发、通信周期的刷新率、数据的变化曲线及网络的负载率等。
3.2 CAN总线测试
设计的CAN总线网络是否合理？在没有得到实车测试验证之前，利用总线测试工具进行相应的总线测试是验证总线通信品质的重要手段。总线测试的内容主要包括对总线物理层测试、数据链路层测试及总线的抗干扰测试，并可以对ECU的收发能力进行评估，最终通过这些测试可以对总线通信品质进行评估。德国Vector公司除了有CANoe这个网络仿真的专业工具，还有诸多网络测试的工具，测试需要的主要工具有：CANoe+CANcaseXL， CANstressDR和数字示波器。
测试中CANoe和CANcaseXL硬件配套用于记录总线数据、估算总线负载率和观察ECU发送接收功能。CANstressDR是一种独立运行的硬件，它可以直接串连到CAN网络中，对CAN总线施加各种干扰逻辑，验证ECU以及CAN总线的抗干扰能力。数字示波器用于记录观察总线电平。具体测试过程本文不再赘述。
通过以上的步骤，即完成了一个CAN总线通信网络的基本开发过程。完成CAN总线通信网络开发只是一个开始，更重要的是要在实车上进行应用，在实践中检验开发网络的可靠性。
4 整车CAN网络通信系统调试
CANoe的建模仿真目的在于能尽早发现可能存在的问题并加以解决，整车的网络系统通信调试才是最终目的。在装车完成后，整车的整备首车调试，使得底盘和整车具备了可以启动的条件，之后就要开始电气调试。传统的电气调试基本问题不大，但是CAN总线通信系统的调试，需设计各个节点的模块编程，并且需要各个零部件供应商的协调配合，所以调试困难相对比较大，需要细心且耗时较多。
整车的CAN通信系统的调试仍然使用CANoe来进行。利用CANoe的Trace窗口可以观察各个节点信号的状态，但当信号比较多时，观测不直观且费时。因此利用CANoe的Panel面板功能制作观测面板来更直观地观测各个信号的状态。首先在CANoe的菜单栏点击Panel按钮，新建一个Panel面板，然后在导航树上的信号区，按住鼠标左键拖动信号到面板编辑区，这样信号就可以在面板区直观进行观测了。
用同样的方法将需要观测的信号都拖动到面板区，这样观测面板就做好了。利用这个观测面板，就可以直观地对网络上的零部件状态、在线故障状态等信号进行观测。建立好的观测面板如图4所示。
由图4可看出，各个信号都可以实时进行显示，直观明了，当出现某一故障时，相应的故障灯将会变成红色，我们查故障表就可得知出现具体故障的类型。调试过程中要关注以下几个方面：①各节点的运行状态与总线通信协议上定义的一致性；②各个信号参数解析后的数值是否在数据范围之内；③各节点是否有故障出现，如有，及时排除。
5 CAN总线诊断
5.1诊断系统总体设计
该增程式客车节点较多，共规划有3条CAN线，其中整车控制器作为3个子网络的网关，因此设计诊断设备与网关直接相连，诊断设备通过网关与3条子网中的节点进行通信，诊断系统拓扑图见图5。
在诊断过程中，诊断设备将通过网关向CAN网络中所有的网络节点发送服务请求信息，当网络中某个控制器接收信息后返回服务响应，即该控制器与诊断设备之间已经建立了通信连接，图6为诊断设备与CAN网络上电池及其管理系统节点的服务请求／响应信息发送图。诊断设备读取到响应的诊断信息后，最终将会在诊断设备界面上以故障码的形式出现。
5.2诊断设计流程
5.2.1基本诊断报文
J1939定义了自己的诊断协议，即J1939-730J1939-73中详细定义了诊断报文的PGN、优先级及结构。详细的诊断报文具体参见J1939-73，现列出常用的诊断报文，见表3。
5.2.2故障码格式
J1939中，诊断故障代码（DTC）由4个独立域构成，这4个部分见表4。
需要注意的是，这些独立的参数不是一个单独的数，而是一组描述故障的信息。
6 总结
本文从开始根据项目需要规划CAN总线网络到最后的实车调试，详细介绍了基于J1939协议的某型号增程式客车的CAN总线通信的设计过程。该CAN总线网络涉及到了CAN总线的通信设计及诊断设计，并提出开发过程中的需要关注的问题，但并没有涉及到网络管理的内容，这将是今后完善总线设计的一个方向。
