CAN芯片丢包误码检测装置的制作方法

can芯片丢包误码检测装置
技术领域
1.本实用新型属于芯片制造技术领域，具体涉及一种can芯片丢包误码检测装置。


背景技术：

2.在集成电路制造中，测试丢包、误码，通常需要借助专业的仪器设备来进行。以can芯片为例，在can芯片制造领域，当芯片流片出片后，需要对芯片在传输信号的性能方面进行测试。这些测试包括信号传输的稳定性、准确性、时效性等等。同时需要验证芯片在不同的技术参数和环境参数下传输信号的能力，丢包、误码测试是can芯片适应性测试的一个测试类别。
3.通常需要配合相应的mcu、主板或者配合相应的通讯模块。最常见的测试方式是将芯片安装到现实生产环境中所使用的板卡上，通过板卡上的mcu或者相应的外围设备，向专用的仪器或者设备发送信号，由仪器或者设备对芯片发出的信号进行接收，通过对接收信号的分析，即可计算出测试芯片在信号发出状态下的丢包、误码情况。该测试需要在一个固定的时间内，发送或者接收一定数量、具有一定特征的数据包，并将这些被发送或者接收到的数据包进行统计和分析，以确定芯片在传输过程中是否存在丢包或者误码。
4.以上测试主要存在以下问题：(1)需要借助专用的仪器设备。can芯片的丢包误码测试通常需要借助专用的can信号分析仪来实现，此类仪器又称为can盒，使用比较方便，缺点是市面上can盒种类较多，品质良莠不齐，其硬件结构中的核心器件即标准can芯片的品质好坏，直接影响到测试的准确性。如该芯片存在问题，则直接影响到测试结果。(2)接收检测较为复杂，存在干扰因素。如前所述，如果要测试can芯片的接收能力，需要由特定的信号发生源，通过can接收信号再转发给测试仪，这期间存在一次接收转发过程，因此如果分析仪得到的数据有误，则很难判断是can芯片接收问题，还是发送(转发)环节出现的问题，因此该项测试存在一定的干扰判断因素。(3)工作频率最高只支持1mbps。市售的绝大多数can分析仪，最高工作频率仅支持1m bps，几乎很少有能支持1m bps以上的分析仪。究其原因是，这些分析仪的市场定位，基本为工业或者汽车行业的维修市场，其工作频率基本在500kbps以下。而作为芯片研发企业，需要更为严格的测试条件和测试标准，在极限测试时候，工作频率至少要超过2m bps。(4)无法对芯片工作时候(收、发状态)的电压进行差异化调整。通常情况下，can芯片在工作时候的电压必须恒定，且同一网络中的can节点其芯片工作电压都基本一致。而性能测试很多时候需要模拟一些极端情况，比如将工作电压调至上限或下限，观察芯片的工作性能，目前市售的仪器设备无法做到这一点。(5)收发无法同步测试。由于需要借助can分析仪接收信号，因此无法实现芯片-芯片之间直接收发的丢包、误码测试(如前所述，接收测试存在转发干扰测试判断的因素)。


技术实现要素：

5.鉴于以上存在的问题，本实用新型提供一种can芯片丢包误码检测装置，可以直接实现can芯片的信号直接接收测试，不需要通过芯片接收再进行信号转发的方式。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：
7.一种can芯片丢包误码检测装置，包括主控设备、mcu、发送can芯片、接收can芯片、两个电压升降模块、可调电位器和电压显示模块，
8.所述主控设备通过usb与mcu电连接，所述mcu的can_tx\can_rx引脚与待测试的发送can芯片、接收can芯片电连接；两个电压升降模块分别与发送can芯片和接收can芯片电连接；两个可调电位器与两个电压升降模块分别电连接，电压显示模块分别与电压升降模块电连接。
9.优选地，所述mcu采用stm32g4系列芯片。
10.优选地，所述电压显示模块为数码电压显示模块。
11.优选地，主控装置经usb通讯方式发出信号至mcu，mcu产生规则信号，经过can_fd协议进行调制，并将信号经can_tx脚发送给发送can芯片，发送can芯片将信号通过can端子发送给接收can芯片的can端子，此时can总线工作。
12.优选地，can芯片采用sop8烧录卡座插入在电路板上。
13.优选地，发送can芯片和接收can芯片之间的总线can_high和can_low采用车用双绞线连接。
14.优选地，每个被测试的can芯片单独供电。
15.优选地，所述主控设备通过usb与mcu电连接。
16.优选地，所述mcu与电压升降模块电连接，从电压升降模块采集供电芯片的供电电压，通过mcu的adc引脚输入，转换成电压值保存。
17.采用本实用新型具有如下的有益效果：
18.(1)无需借助专用设备即可实现can芯片的信号收发测试。
19.(2)直接在can芯片间实现收发测试，不需要通过芯片接收再进行信号转发的方式。
20.(3)支持1m bps以上的频率，采用can_fd协议对数据进行发送调制和接收解调，解决了多数专用设备不支持1m bps以上通信频率的问题，通过本实用新型实施例可以将工作通信频率提高到4m以上。
21.(4)解决了被测试芯片工作电压不可调的问题。可以调节芯片的工作电压，观察芯片在datasheet中的标称工作电压临界点的工作情况。
22.(5)可以实现can芯片发送、接收同步进行的丢包误码测试。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例的can芯片丢包误码检测装置的结构示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.参见图1，所示为本实用新型实施例的can芯片丢包误码检测装置的结构示意图，
包括主控设备、mcu、发送can芯片、接收can芯片、两个电压升降模块、可调电位器和电压显示模块主控设备通过usb与mcu电连接，mcu的can_tx\can_rx引脚与待测试的发送can芯片、接收can芯片电连接；两个电压升降模块分别与发送can芯片和接收can芯片电连接；两个可调电位器与两个电压升降模块分别电连接，电压显示模块分别与电压升降模块电连接。mcu与电压升降模块电连接，从电压升降模块采集供电芯片的供电电压，通过mcu的adc引脚输入，转换成电压值保存。主控设备可通过usb与mcu电连接。
26.本实用新型一实施例中，发送、接收can芯片连接，实现信号的高速收发过程包括：主控装置经usb通讯方式发出信号至mcu，mcu产生规则信号，经过can_fd协议进行调制，并将信号经发送给发送can芯片can-a芯片，can-a芯片将信号通过can端子(can_high
–
can_low)发送给接收can芯片can-b的can端子(can_high
–
can_low)，此时can总线工作。
27.在执行每一次发包过程中，mcu依次执行如下操作：记录发送can芯片的txd的数据(发出的标准数据)；采集并记录接收can芯片rxd数据(实际接收的数据)，采集并记录发送can芯片rxd数据(带有接收响应位的实际发出的数据)。三组数据分别代表标准数据、接收数据、发出数据。根据can协议，接收芯片接收到数据后，会返回一个接收标志给can总线，因此从发送芯片的rxd数据中的响应位判断发出数据是否被接收can芯片接收。三组数据完整，并检测到发送芯片的rxd的数据和响应位，判断为发送、接收已完成，对数据段的预留标志位进行标记为00。限定时间内未完成发送的数据包(未收到接收响应)，比对发出数据和标准数据，结果一致则判定接收错误，对数据段的预留标志位进行标记为01。结果不一致判定发送错误，对数据段的预留标志位进行标记为10。mcu将数据通过usb发送给主控设备进行处理。mcu在程序执行中超过4秒未上报任何数据给主控装置，即终止程序。
28.本实用新型一实施例中，mcu采用stm32g4系列芯片。stm32g4基于arm cortex-m4内核，支持fpu和dsp指令集，主频高达170mhz，相较于stm32f3和stm32f1的72mhz的主频，提高了一大步。同时，stm32g4引入了新的硬件数学滤波加速器(fmac)和专用cordic(坐标旋转数字计算)引擎，为主处理器大大“减负”，提高了cpu运算效率。
29.本实用新型一实施例中，电压显示模块为led数码管和数码管驱动电路。具有结构简单，显示直观的优点。
30.本实用新型一实施例中，can芯片采用sop8烧录卡座插入在电路板上。can芯片采用sop8烧录卡座插入，而非焊接在电路板上，方便在测试过程中随时调换被测试的芯片。烧录卡座为8pin卡座，底部有8个引脚与电路板相应的走线进行焊接固定，上端为弹簧式压板卡座，有8对上下啮合的铜片对应被测芯片的每个引脚，掰开弹簧压板，放入芯片，压下并扣住弹簧压板，每个芯片引脚在弹簧压板作用下均被啮合铜片上下压合并接入电路。
31.本实用新型一实施例中，发送can芯片和接收can芯片之间的总线can_high和can_low采用车用双绞线连接。长度超过15米，以确保模拟真实车内环境的单根线束长度上限。
32.本实用新型一实施例中，每个被测试的can芯片单独供电。可采用usb 5v直接供电，也可以采用12v供电，经可调电位器和电压升降模块进行电压控制，使得芯片供电电压在芯片标称供电电压范围之内。
33.应当理解，本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描述了本实用新型的一个或多个实施例，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离通过所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。