背景

随着车辆电子化水平的提高，车辆上各种ECU逐渐增多，他们通过总线进行通信，以实现车辆各个系统之间的协调与控制，但由于车辆电子系统的复杂性和总线通信的高频率，可能导致ECU总线干扰通信信号的丢失，影响各个控制单元之间的正常通信和数据传输，进而影响车辆系统的性能和功能，需要一款设备模拟干扰，VH6501由此诞生。

VH6501是一款CAN/CANFD总线干扰仪，将干扰硬件和网络接口卡集成在一起的一款设备，可以与CANoe进行无缝集成，通过CAPL脚本进行控制。主要功能是数字干扰和模拟干扰，可以通过自定义改变显性或隐性序列实现干扰，也可以实现CAN线对电源或地短路及CAN高低之间短路或者改变两者之间的电阻电容值来进行干扰。

它主要可以用来进行模拟干扰测试、Bus-off测试、采样点测试，观察被测控制器在故障状态下的网络行为、恢复策略及采样点是否满足相应需求；通过模拟真实的干扰场景，测试总线在干扰环境下的稳定性；提高总线的可靠性、检测总线抗干扰能力、保证正常通信。

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下面将向大家介绍拿到设备后大家如何使用。


一、硬件连接


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通过USB2.0接口与电脑端连接，此外VH6501 需要额外供电，选择Sync/Power(任选其一)经电源线供电，另一个用于通过同步线与Vector其他硬件产品实现硬件时钟同步；


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CH1通道有两个DB9接口，公头male和母头female,两个DB9接口内部互联，且pin脚定义一致；通常情况下连接任意通道即可，如需进行CAN h与CAN l反接测试时，至少要连接母头。

通过CH1与被测DUT连接从而施加干扰

环境搭建

首先查看VH6501设备所支持CANoe的版本


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安装VH6501硬件驱动


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本次以上位机软件CANoe16.0 SP4为例，打开CANoe demo—Disturbance（CAN）工程，进行CAN总线干扰演示，


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通道匹配


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当我们用于总线干扰时，需要勾选active，否则只能用做网络接口卡使用。

若CANoe接入多个VH6501，则需设置DevicelD通过不同的DevicelD标识不同的VH6501设备。

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三、测试过程


首先是数字干扰


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打开MainConfigPanel面板

点击Trigger Configuration配置干扰报文及干扰位，如果是干扰所有报文，默认即可，如果干扰特定报文，填写干扰报文ID、干扰位置 注意这里的干扰位置是实际干扰的前一位，TriggerOffset表示偏移量，可以干扰某个字节的具体位。

以ID=0x100为例，干扰AckDEL位。即在IDBase中填标准帧11位二进制ID，如果不满11位，高位补零，凑齐11位，并将下方CurrTriggerField设置干扰前一位AckSlot位，Triggeroffset设置为0。


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点击Sequence Configuration 设置干扰序列

在这里可以将干扰序列设置为显性Dominant、隐性Recessive、强制隐性RecessiveStress

当CANoe正常运行时，sequence Panel面板会自动识别总线波特率，并提供可选择的ticks长度，也可以用户自定义设置；最后点击Add Segment添加干扰。


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注：在CAN FD通信过程中，如果干扰Ack Slot位，干扰结果是两个连续的显性位会被认为是有效的Ack应答，不会出现错误帧，导致这种方式无法干扰ACK slot位。

返回主面板，设置好干扰次数和循环次数


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如果进行Bus off测试时，Cycles表示Bus off的次数，Repetition中填写固定干扰次数为32次（干扰一次，ECU的TEC累计次数+8，在连续干扰32次后，TEC的值为256，ECU便会进入Bus off状态）

注：如您想了解关于Bus off的详细内容，可以观看前期文章：《科普系列：CAN总线错误帧及排查方法简介》

最后点击Enable On Device激活使能干扰

打开trace窗口，最终效果如图所示


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接下来是模拟干扰测试，可以进行CANH/L与电源/短路、CANH与CANL之间短路及增加电阻或电容、CANH与CANL之间反接。

运行工程后，打开Analog Control Panel面板进行操作，在R CAN 中，将Mode设置为VBat/GND，Vlaue值设置为0hm实现CAN h对电源或地短路。


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注：CAN h或CAN l短接至电源时，需要将外部电源的VBat/GND分别连接公头的Pin9和Pin3引脚

打开trace窗口，总线进入buss off状态，结果如图所示

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CAPL报文干扰相关函数介绍

VH6501主要通过CAPL脚本进行控制，我们也可以通过编写脚本实施干扰，下面将简单介绍相关函数及使用方法：


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注：因为VH6501的FPGA晶振是160M的，所以一个 FPGA ticks 周期 T0 = 1/160M = 6.25 ns（纳秒）；CAN总线是500kb/s速率，所以周期位T1 = 1/500K = 2000 ns (纳秒) ; 而320 * 6.25 =2000 ，也就是说需要320个 FPGA ticks才能刚好干扰一个CAN bit 位。

如果想进一步了解干扰函数的使用方法，可以打开help文档进行查看CAN Disturbance里面相关干扰函数，里面内容有详细的描述说明。

关于VH6501的基本应用就展示到这里啦！希望上述内容对大家有所收获。

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