测试工程师重塑肉身之《车载以太网仿真篇》

“软件定义汽车”（Software-Defined Vehicle, SDV）是近年来汽车行业的核心趋势，指的是汽车的智能化、网联化和功能迭代越来越依赖软件，而非传统的机械硬件，最具代表性的就是智能驾驶。

早在2009年，谷歌启动了Google自动驾驶汽车项目（后独立为Waymo），是最早大规模测试L4级自动驾驶的企业。紧接着奔驰、奥迪等传统车企也在2010年前后开始研发ADAS（如自适应巡航、自动泊车）。而后特斯拉在2014年推出Autopilot（HW1），首次将L2级辅助驾驶量产落地。

但是，在大家all in 智能驾驶的过程中，逐渐发现如此之大的信息量，对于CAN/CAN FD/LIN/FlexRay等传统总线的传输信息量来说，压力还是太大了，比如毫米波雷达，单次扫描可达10~100kbps，如此惊人的信号传输速率让CAN FD等一众总线犯了难。

这时有些聪明的工程师们就开始另辟蹊径，有没有传输数据量大且稳定，又可以保障传输安全的传输方式呢？

答案就是车载以太网！

行驶在车载以太网这条宽敞的马路上时，虽然享受着以太网带来的高速率和高传输量，但是同时也为后续的功能测试提高了难度，规则的增加使得测试逻辑变得更为复杂，这让测试工程师在进行汽车仿真测试时变得无比头大，如此复杂的报文内容、如此繁琐的收发逻辑、如此高速的传输速率，使得仿真测试的门槛和难度变得越来越高、越来越复杂。

But 请别担心，我们东信创智为大家带来了基于Vector平台的车载以太网仿真测试入门讲解，帮助广大工程师化繁为简、重塑肉身！

正文：

重塑肉身第一步“取藕”：搭建测试环境

首先在重塑肉身之前一定要找一个非常可靠的设备作为“肉身”，需要准备一个Vector的总线设备，下面我们以VN5650为例（浅打波广告，Vector总线设备真心好用），将2Y线一端连接到VN5650的以太网接口，另一端连接到控制器端对应以太网通道，线束连接好后在Vector Hardware Manager中对VN5650通道进行配置。

部署之后运行CANoe工程，通过上位机给被测控制器进行上电操作。控制器上电后，Trace窗口Eth会显示Link状态，表明以太网硬件链路已通。

重塑肉身第二步“塑形”：加载Arxml库和创建仿真节点

在硬件连接之后，正常Trace上应该就可以看见控制器广播在这路以太网上的信号了，但是，我们应该怎么发送一条正常的以太网报文给到被测控制器呢？

答案就是通过Arxml文件！！！！

Arxml文件的作用跟DBC类似，但又有不同。一个以太网信号的发送就好像人穿衣服一样，为什么这么说呢？

因为以太网信号是基于OSI模型的（Open Systems Interconnection Model，开放系统互连模型），如果我们想发送一个数据，首先要把数据内容存在应用层，然后一层一层的穿到最外层，当然，解包的过程就是脱衣服的过程，永远都是先穿袜子后穿鞋。

Arxml文件就像个大的衣柜，帮助你的信号一层层的穿衣服和脱衣服，完成跟控制器之间的交互。

1）可以选择CANoe自带的以太网示例工程，来配置我们的以太网仿真环境，点击下图中的Ethernet。

2）将Arxml文件按照如图步骤导入到CANoe，右键Communication Setup栏下的Data Sources，添加Arxml文件。

3）完成Arxml文件添加后，首先要在Application Layer Objects栏下，找到需要仿真的节点，在右侧选择On/Simulated，然后找到控制器对应的节点，在右侧选择Real，最后在右上角选择Publish部署下去，这样仿真节点就建立完成了。

4）当仿真节点建立完成之后，还需要在Hardware栏下的Port Configuration中找到控制器对应的Port口，右键Port口点击Activate进行激活，完成激活之后，CANoe的Trace窗口中就会显示该Port口所收发的报文。

至此，一个初步的以太网工程已经建立完成了，在此刻运行工程并给控制器上电之后，就可以看见虚拟节点和控制器的offer和find等交互报文了，这表明CANoe软件的仿真节点和控制器之间已经正常交互了。

重塑肉身第三步“定型”：导入仿真模型

拿藕粉塑形的初步操作已经做完，可以说已经初具“人形”，距离一个有血有肉有灵魂的完整的“人”还差最后一步，那就是导入仿真模型完成“定型”。在仿真测试过程中，通常涉及到I/O接口模型和虚拟控制器模型，接下来一起看如何导入这些模型。

1）首先，准备好一份仿真模型的DLL文件（此处小编用的是东信创智自研I/O模型生成工具生成的模型文件举例），用I/O模型生成工具生成以太网I/O模型，并转化成DLL文件，然后找到CANoe中的Communication Setup，右键点击Application Models，选择Add Application Model，最后选择你的DLL文件确定即可，这样仿真模型就已经被加载到CANoe中了。

2）添加DLL文件完成之后，需要将咱们的模型接口和Arxml文件的服务关联起来，模型导入之后会以系统变量形式展现在CANoe中，将DLL文件内的系统变量Mapping到Arxml文件的服务上面，在CANoe中找到Environment栏下的Symbol Mapping，找到模型中需要Mapping的系统变量，如下图：

3）找到了系统变量之后，再找到Arxml文件中对应的服务（此处用一个简单服务举例），将其拖到中间栏中进行Mapping，Mapping过后服务就会根据模型逻辑进行发送，同时Trace上的数据也会被采集到模型中，这时你的控制器就和仿真模型交互起来了。

注：在实际操作过程中，因为以太网数据量大服务多，在此处建立Mapping的时间过长，东信创智为此开发了一套脚本，可自动生成Mapping文件，只需要工程师导入Mapping数据，就可以达到上述效果，极大减轻了仿真工程师的工作量。

经过上面的操作，恭喜你已经将仿真模型和被测控制器建立了连接，在进行HIL测试时，既可以实现对单一控制器测试，又可以实现对多个控制器进行联调测试，只需搭建I/O接口模型和虚拟控制器模型，就能够让真实控制器在虚拟的环境下进行大而全的功能测试。

仿真的魅力不仅于此，东信创智为汽车仿真测试提供了多套仿真方案，由于篇幅有限，想了解更多仿真方案请大家继续关注我们的公众号，如有任何问题或需求，可发送至邮箱market@dotrustech.com。后续我们会陆续更新更多以太网功能测试相关的实用技能，敬请期待！

结尾撒花