60 | 电子制作 2018年6月
测系统，被测系统将收到的码型送到误码检测单元，误码系统通过误码检测单元统计出通信系统中的误码数；内部逻辑控制电路将统计出的误码数进行计算，得出误码率[2]。 1 方案设计及工作原理
基于CAN 总线的误码测试的测试需求，时钟分配单元 中国论文网站采用了PCI 总线架构[3]和两槽3U 结构，采用时钟分频[4]的方案实现。整个硬件方案由PCI 接口电路
、电源稳压电路、CAN 数据发送电路、接收解析电路、同步电路、误码检测与统计电路组成。 ■1.1 CAN 数据发送电路
数据发生电路用以模拟发送各种CAN 协议帧，包括数据
帧、远程帧等。将产生的数据注入被测设备或线路，可以在不同数据流量的情况下对被测设备或线路的性能做出评价。
图1 CAN 数据发送原理框图
数据发生电路的原理框图如图1所示。通常所有编辑
的帧或非帧数据都保存在SRAM 中，它通过数据流控制电路在特定的时刻读取，以形成基本帧信号；数据缓存用于将要发送的帧进行缓存，以便收到错误后进行重发；标准帧和扩展帧生成电路用于生成符合CAN2.0A/B 协议的标准数据
帧、扩展数据帧；CRC 校验电路用于生成各个帧的CRC；CAN 接收测试电路主要包括帧开始检测、标准帧处理、
扩展帧处理、误码测试和捕获等功能电路所组成。其原理框
图如图2所示。
图2 CAN 数据接收原理框图
接收的数据首先要进行帧开始检测，它根据设置的波特
率，实现对连续或不连续的数据字的正确识别。当到帧头后，根据帧中的控制位就进入标准帧和扩展帧处理电路，它们分别检测数据字中的控制信息，实现帧识别操作，还要进行CRC 校验和错误检测。误码图形提取电路首先要剥离帧头和CRC 校验等信息，然后剥离出数据字，得到完全的误码测试图形。该图形与本地产生的图形由误码测试电路进行
同步并检测比特误码。时标电路根据100MHz 时钟信号进
行计数，用产生的计数来产生消息的时标。
数据捕获是本系统中CAN 测试模块的重点所在。数据
通信系统中很多设备之间通常由总线连接，监视并分析这些数据首先就要把数据捕获下来。捕获电路包括由实时捕获FIFO 和捕获存储器组成。本设计的捕获支持帧类型、帧ID 和帧数据内容的存储及解析。实时捕获中捕获的数据直接通
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过中断由CPU 直接从FIFO 中读取，捕获存储器则将捕获
的数据存入SDRAM，由用户进行手动读取。
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电子测量
■1.3 误码测试与统计电路误码测试与统计电路由同误码图形提取、本地图形发
生、同步、误码判断和接收数据统计等电路组成，组成框图
如图3
神圣
所示。
图3 误码测试与统计原理框图
血清白蛋白由于用于测试的图形都放在帧数据的位置，在接收时需
要由误码图形提取电路将测试图形从数据帧的数据位置取
出；同步电路用于将收到的数据与本地图形发生电路产生的数据进行同步；误码判断电路用于同步以后对比收到的数据和本地图形的数据，如不同则判断为误码，如果连续误码数超过阈值则认为失步，需要重新进行同步；接收数据统计电路将同步以后收到的数据数进行统计，在图形失步期间，收到的数据不计入统计；误码统计电路将同步期间收到的误码个数进行统计；最终根据误码统计与接收数据统计的比值来
计算总线上的误码率。
2 误码测试结果分析
经测试，误码测试电路满足如下指标：（1）速率5Kb/s ～1Mb/s；
（2）测试图形：可编程字图形；PRBS 26-1、29-1、211-1、215-1、220-1、223-1，极性可控；
检阅教学设计
半导体制冷片（3）插入误码率：单次、10-2～10-5可选择；
（4）同步时间：3s。
仿真结果如图4所示。在图4中，nrzd_2信号为接收
到的CAN 总线数据，其中连续为1的信号为总线上的空闲
信号，中间变化的信号为误码图形提取电路提取的信号，locpat 信号为本地图形产生的信号，biterr 信号为nrzd_2和locpat 的对比结果，相同的话biterr 信号为0，不同的话为1，sycloss 信号为同步信号，图形同步成功后该信号为0，失步后该信号为1，errcount 和clkcount 信号分别问收到的误码信号和数据信号个数，由图中可见，出现biterr 信号为1是误码计数开始计数，而数据计数则是总线是有数据就进
行计数，通过两个计数的比值可以计算出误码率。
图4 误码测试与统计仿真结果
3 结束与展望
本设计针对CAN 总线的测试需求，选用PCI 测试平台，
设计了基于CAN 总线的误码测试方案。本设计不仅可用于
CAN 总线的误码测试，也可进行数据发生、接收捕获、过滤触发和错误插入与统计等测试，还可以模拟总线节点进行数据应答，能满足CAN 总线的测试需求。硬件方案具备硬
件方案简单、PCB 尺寸小、运行稳定、可靠性高、相噪指
标好等特点。各项性能指标完全满足实际测试需求。
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