以太网上的CAN报文传输（2）——测试如何执行？

概述

       在上一篇文章《什么，以太网能传CAN报文？》中，我们了解到IEEE 1722中的ACF协议为“以太网传输控制报文”提供了一种方案。这一篇以较为常见的ACF-CAN为例，进一步讨论1722 ACF的测试思路。

测试环境

 

 

ACF_CAN测试环境示意图

       ACF CAN测试环境如上图所示，Tester和DUT间主要存在三条连接通道，分别为：

• Ethernet communication channel：DUT和Tester间的以太网链路，Tester通过此链路与DUT完成AVTP ACF报文的交互
• DUT control channel：Tester用来控制DUT或者获取DUT相关状态的链路，具体实现形式需视DUT实际情况而定
• CAN channel：可选，针对将CAN指令打包至AVTP ACF帧里的实现情况，Tester需要经过此链路向DUT模拟CAN报文

测试对象

       根据ACF的实际实现情况，我们将DUT归为三类，如下图所示：

 

 

• Bridge Talker：将收到的控制指令打包至AVTP ACF报文中
• Talker：控制指令的源节点，将控制指令以ACTP ACF格式报文发送
• Listener：负责AVTP ACF报文的接收，并将控制指令进行还原

注：Bridge Talker为方便理解的自定义命名，非官方名称

测试内容

       针对ACF协议的测试内容主要包括报文发送、报文接收以及性能测试等，具体包括的测试用例根据被测对象的不同而略有差异。下图展示了目前经纬恒润ACF测试方案中的部分测试内容。

 

 

1、报文发送测试

       主要验证Talker发送的AVTP ACF报文中各个字段的正确性。需要注意的是，针对Bridge Talker这类节点，还需要验证其封装的控制指令信号内容是否和原始报文一致。

测试用例示例 TestCase: ACF Message fdf 字段发送测试

• 测试目的：验证DUT作为AVTP Talker时，发出的ACF报文携带的fdf字段是否正确
• 测试对象：AVTP talker/Bridge Talker
• 测试步骤：
  step1：DUT上电
  step2：触发DUT发送 ACF报文（若DUT为Bridge，Tester需要根据DUT实际实现情况，向DUT模拟发送CAN/CANFD报文）
  step3：监听DUT发出的 ACF报文，分析报文格式
• 通过标准：
  step3- DUT发出的ACF报文中携带的fdf字段与实际定义一致，即0代表携带的报文为CAN 报文，1代表CANFD报文。

 

 

2、报文接收测试

       主要验证Listener节点能否根据收到的ACF报文中的字段信息执行正确的解析行为，同时也需要测试Listener对控制报文信息解析的正确性。

测试用例示例 TestCase: ACF Message acf_msg_type 接收测试

测试目的：验证DUT作为AVTP Listener时，能够正确解析接收的ACF报文中的acf_msg_type字段，当报文中存在DUT不支持的ACF Message类型时，DUT应仅忽略不支持的message，不应影响后续内容的解析

• 测试对象：AVTP listener
• 测试步骤：
  step1：DUT上电
  step2：Tester向DUT模拟发送ACF报文，在一帧报文中需同时携带DUT支持和不支持的两种ACF Message类型（如同时包括ACF_CAN和ACF_LIN）
  step3：获取DUT的解析结果*，分析数据
• 通过标准：
  step3-DUT的解析结果中仅包括其支持的ACF_CAN信息。

* DUT需要向Tester提供获取解析结果的接口

 

 

3、性能测试

       在满足协议栈正确性的前提下，针对Bridge Talker节点测试其对原始CAN报文的打包性能；针对Listener 节点测试其对ACF报文的解析性能，重点关注是否丢包、延时等方面性能。

测试用例示例 TestCase: ACF 打包完整性测试

• 测试目的：验证DUT作为AVTP Talker（Bridge Talker）时，能够将收到的所有网段的所有CAN报文，打包至ACF报文中发出
• 测试对象：Bridge Talker
• 测试步骤：
  step1：DUT上电，测试设备监听DUT以太网链路
  step2：Tester向DUT支持的所有网段模拟发送CAN/CANFD报文，设置CAN报文发送速率为n package/s
  step3：DUT发送的ACF报文中携带的CAN报文数量和Tester发送的报文数量一致
• 通过标准：
  step3- DUT发送的ACF报文中携带的CAN报文数量和Tester发送的报文数量一致。

* DUT需要向Tester提供获取解析结果的接口

 

 

总结

      本文主要介绍了IEEE 1722 ACF协议的测试方案，从报文格式、逻辑实现以及性能等方面保证ACF协议栈的正确性，为传统控制报文在以太网链路中的准确传输提供保障。

       经纬恒润作为OPEN联盟会员和AUTOSAR联盟的高级合作伙伴，长期为国内外各大OEM和供应商提供涵盖TCP/IP、SOME/IP、DoIP、AVB、TSN、DDS等技术领域的设计和测试咨询服务，积极研发和探索车载网络前沿技术的工程应用。通过多个项目的实践经验，已建立了高质量、本土化的设计与测试一体化解决方案，为整车网络架构提供可靠支持。