一种SENT协议测试系统及其方法

技术领域

本发明涉及测试技术领域，具体而言，涉及一种SENT协议测试系统及其方法。

背景技术

单边半字传输协议(Single Edge Nibble Transmission，SENT)是一种点对点的、单向传输的可靠、经济的车载数据通讯方案，被用于车载传感器和电子控制单元(ECU)之间的数据传输，因无需接收器和集成发射器，相比CAN或Lin成本更低，且具有不错的传输精度和速度，数字数据传输速度可达30kb/s，一些公司在动力系统中逐渐采用该标准，并应用在整车传感器、执行器及Drive-by-wire线控等子系统中，于是，越来越多的传感器都已支持SENT类型的信号。

SENT协议采用单线数据传输，减少了信号线，加上电源和地线，总共3线，其单向传输协议，数据只能从传感器到ECU，不需请求命令，可连续传输。SENT由帧来传输数据，或者以数据包的形式进行传输，每一帧由不用宽度的脉冲即半字节组成，数据的传输可以分为快速通道和慢速通道，重要的信号用快速通道以实现高频率的更新，比如压力等，对于非关键的信号，如诊断等，可以放在慢速通道进行传输。

但在现有技术中，SENT协议测试的方式为将实际使用的整车传感器连接到ECU，之后，将整车传感器放置于各种环境中，以测试ECU接收传感器发送的SENT信号后的动作。采用此种测试方式，虽然可以实现测试SENT信号的传输以及验证ECU接收到SENT后的动作，但由于一辆汽车中所使用的整车传感器和ECU数量繁多，所以在实际测试时所需的线束以及连接器较多，且无法做到各个ECU之间的通用，此外，部分测试环境条件较苛刻，需要专业测试人员进行操作，造成了进行一次SENT协议测试的成本高，时间周期长且复杂度较高，导致进行SENT协议测试十分困难。

发明内容

本说明书提供一种SENT协议测试系统及其方法，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。

根据本说明书实施例，提供了一种SENT协议测试系统，所述SENT协议测试系统包括：上位机、SENT信号模拟器、ECU以及监测模块；

所述上位机，被配置为用于输入测试环境条件下相对应的虚拟传感器参数，并根据所述虚拟传感器参数生成虚拟数据，传递至所述SENT信号模拟器中；

所述SENT信号模拟器，被配置为将接收的所述虚拟数据解码后模拟SENT信号的传输；

所述ECU，被配置为用于接收所传输的模拟的所述SENT信号；

所述监测模块，被配置为检测所述SENT信号的传输，并监测验证所述ECU接收到所述SENT信号后的动作。

可选的，所述SENT信号模拟器包括微控制器、时钟模块和GPIO模块；

所述微控制器，被配置为用于接收所述虚拟数据并对其进行解码；

所述时钟模块，与所述微控制器电连接；所述微控制器被配置为用于触发所述时钟模块；所述时钟模块触发后发送时钟节拍至所述GPIO模块；

所述GPIO模块，分别与所述微控制器、时钟模块电连接；所述GPIO模块被配置为根据解码后的虚拟数据输出模拟信号，并通过时钟节拍触发及控制所述模拟信号的输出，以模拟SENT信号的传输。

进一步可选的，所述时钟模块包括定时器；所述定时器用于控制所述模拟信号的输出。

可选的，所述上位机包括输入模块、发送模块；

所述输入模块，被配置为用于输入模拟测试环境条件下的虚拟传感器参数，可实时改写数据；

所述发送模块，被配置为根据所输入的所述虚拟传感器参数生成所述虚拟数据，并将所述虚拟数据发送至所述SENT信号模拟器中。

可选的，所述上位机将所述虚拟数据通过CAN传输至所述SENT信号模拟器中。

可选的，所述监测模块包括检测传输单元和监测验证单元；所述检测传输单元用于检测所述SENT信号的传输状态；所述监测验证单元用于监测并验证所述ECU接收到所述SENT信号后的动作。

根据本说明书实施例，还提供了一种SENT协议测试方法，所述SENT协议测试方法包括：

将模拟测试环境条件下的虚拟传感器参数输入至上位机中；

所述上位机根据所述虚拟传感器参数生成虚拟数据，并将所述虚拟数据发送至SENT信号模拟器；

所述SENT信号模拟器接收所述虚拟数据，并进行解码；

所述SENT信号模拟器将解码后的虚拟数据模拟SENT信号发送至ECU；

所述ECU接收模拟的所述SENT信号，并进行相应动作；

监测并验证所述ECU接收到所述SENT信号后的动作。

可选的，所述SENT协议测试方法还包括：

检测所述SENT信号模拟器发送所述SENT信号的传输状态。

可选的，所述上位机将所述虚拟数据通过CAN传输至所述SENT信号模拟器中。

可选的，所述SENT信号模拟器通过时钟功能和GPIO功能模拟SENT信号的传输。

应用本发明实施例，通过上位机输入虚拟传感器参数，再由SENT信号模拟器模拟SENT信号，并发送至ECU，大大简化了测试SENT过程，不需要使用实际的传感器，也不需要将其置于真实的测试环境中，便可虚拟出所需测试环境下的SENT信号并传输至ECU中，从而以此模拟ECU在各种环境或故障下的动作状态，解决了现有技术中需要将整车传感器置于实际环境后才能进行SENT协议测试的问题，简化了测试条件，降低了测试的复杂度，缩短了测试时间周期，大大降低了测试成本。

本说明书实施例的创新点包括：

1、本实施例中，通过上位机输入虚拟传感器参数，再由SENT信号模拟器模拟SENT信号，并发送至ECU，大大简化了测试SENT过程，不需要使用实际的传感器，也不需要将其置于真实的测试环境中，便可虚拟出所需测试环境下的SENT信号并传输至ECU中，以此模拟ECU在各种环境或故障下的动作状态，是本说明书实施例的创新点之一。

2、本实施例中，简化了测试条件，降低了测试的复杂度，缩短了测试时间周期，大大降低了测试成本，是本说明书实施例的创新点之一。

3、本实施例中，可根据测试需求实时改写输入的虚拟传感器参数，以模拟不同测试环境下的传感器数据或传感器故障，更方便快捷，通用性强，可适用于各种ECU，是本说明书实施例的创新点之一。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书实施例提供的SENT协议测试系统的结构框图；

图2为本说明书实施例提供的SENT协议测试方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本说明书实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例公开了一种SENT协议测试系统。以下分别进行详细说明。

图1是示出了根据本发明实施例提供的一种SENT协议测试系统。如图1所示，本SENT协议测试系统包括：上位机1、SENT信号模拟器2、ECU3以及监测模块(图中未示出)。

在本发明实施例中，上位机1被配置为用于输入测试环境条件下相对应的虚拟传感器参数，并根据虚拟传感器参数生成虚拟数据，传递至SENT信号模拟器2中；SENT信号模拟器2被配置为将接收的虚拟数据解码后模拟SENT信号的传输；ECU3被配置为用于接收所传输的模拟的SENT信号；监测模块被配置为检测SENT信号的传输，并监测验证ECU3接收到SENT信号后的动作。

其中，上位机1的输出端与SENT信号模拟器2的输入端电连接，SENT信号模拟器2的输出端与ECU3的输入端电连接，通过上位机1输入测试环境下的虚拟传感器参数，上位机1根据虚拟传感器参数生成虚拟数据并传递到SENT信号模拟器2中，利用SENT信号模拟器2模拟SENT信号的传输，SENT信号模拟器2将模拟的SENT信号传输至ECU3中，以此检测SENT信号的传输以及监测验证ECU接收到SENT信号后的动作，完成SENT协议测试。

本发明实施例中的SENT协议测试系统可以应用于车载传感器和汽车电子控制单元ECU之间数据传输的SENT协议测试，通过上位机1输入测试环境下的虚拟传感器参数，上位机1发送虚拟数据至SENT信号模拟器2，根据虚拟数据，SENT信号模拟器2模拟SENT信号并传输至ECU3，以此进行SENT协议测试，并可通过更改虚拟传感器参数进行不同测试环境中的SENT协议测试，省去了将整车传感器及ECU置于测试环境中的繁琐过程，解决了在实际测试时所需线束以及连接器较多的问题，大大降低了测试的复杂度，缩短了测试时间周期，并且可实现各个ECU之间的通用，适用性强，降低了SENT协议测试的成本。

在本发明的一种实现方式中，SENT信号模拟器2包括微控制器、时钟模块和GPIO模块，其中，时钟模块与微控制器电连接；GPIO模块分别与微控制器、时钟模块电连接。

具体的，微控制器被配置为用于接收虚拟数据并对其进行解码；同时，微控制器被配置为用于触发时钟模块；时钟模块触发后发送时钟节拍至GPIO模块；GPIO模块被配置为根据解码后的虚拟数据输出模拟信号，并通过时钟节拍触发及控制模拟信号的输出，以模拟SENT信号的传输。进一步的，时钟模块包括定时器，时钟模块通过定时器控制模拟信号的输出。

本发明实施例中的SENT信号模拟器2利用时钟功能和GPIO功能模拟SENT信号的传输。

在本发明的另一种实现方式中，上位机1包括输入模块、发送模块，其中，输入模块被配置为用于输入模拟测试环境条件下的虚拟传感器参数，可实时改写数据；发送模块被配置为根据所输入的虚拟传感器参数生成虚拟数据，并将虚拟数据发送至SENT信号模拟器2中。

通过输入模块向上位机1输入虚拟传感器参数，并利用发送模块生成虚拟数据发送至SENT信号模拟器2中，由于虚拟传感器参数是通过输入模块进行输入的，故而可根据所需测试环境的不同实时更改参数，以实现模拟不同测试环境下的SENT协议测试，操作更简单快捷。

在一个具体的实施例中，上位机1中的发送模块可将虚拟数据通过CAN传输至SENT信号模拟器2中，此外，输入模块可为键盘、鼠标、触屏等外部输入设备。

在本发明的其他实现方式中，监测模块包括检测传输单元和监测验证单元，通过检测传输单元检测SENT信号的传输状态，并利用监测验证单元监测并验证ECU3接收到SENT信号后的动作。在一个具体的实施过程中，监测模块还可根据所检测的SENT信号传输状态以及ECU3接收到SENT信号后的动作状态，生成测试报告。

以上是对本实施例提供的SENT协议测试系统的各个部件、它们之间的连接关系进行了介绍，下面结合图1，对SENT协议测试系统的工作原理进行详述。

在本实施例中，利用上位机1软件将模拟环境的数据或传感器故障通过CAN传输至SENT信号模拟器2中，然后SENT信号模拟器2将上位机1所传输的数据通过微控制器的IO口模拟实际的SENT信号发送至ECU3中。也就是说，无需在真实测试环境中即可模拟整车传感器处于特殊环境下发出SENT信号传递到ECU3的过程，监测ECU3接收SENT信号后的动作状态。采用此种测试方式，无需繁琐的传感器和线束、连接器，降低了测试的复杂度以及测试成本。

在本发明实施例SENT协议测试系统所采用的测试方式中，首先利用CAN总线将上位机1中设定的数据传输到SENT信号模拟器2中，SENT信号模拟器2中的微控制器解码得到需要传递的数据，并根据上位机1中设置的信号的重要程度决定使用SENT信号的快速通道还是慢速通道。由于传输数据的本质是二进制数据，即1或0，所以微控制器解读数据后，可以使用时钟功能以及GPIO功能模拟SENT信号的传输。

SENT信号通过两个下降沿周期之间的一系列脉冲序列来传输，其时间精度是以一个时钟节拍(Tick)来定义的，一个时钟节拍的范围为3～10μs，一般为3μs，由此可知，可通过设置好SENT信号模拟器2微控制器的时钟和定时器模拟出正常的SENT信号。

SENT信号通过半字节的方式传递数据，一个半字节代表4个Bits(即一个Nibble)，由于一个半字节可以表示0000～1111数值范围，故可通过6个Nibble的大小来表示传感器数据，而每个Nibble的大小可通过时钟节拍Tick的个数来表示，根据协议，每个Nibble的大小由12～27个Ticks来表示。于是，SENT信号数据定义如下表1所示：

表1

一个SENT信号一般包括固定的56个同步脉冲，即该脉冲与后续的下降沿之间的时间间隔等效于56个时钟节拍，此时微控制器IO口输出的数据应当在第56个时钟节拍到来之前输出高电平，并在56个时钟节拍到来时输出低电平，以此模拟同步脉冲。同步脉冲之后为状态及通讯字段(1个半字节)、数据段(1～6个半字节)、CRC检验段(1个半字节)和暂停脉冲。其中，暂停脉冲可以动态调整时钟节拍个数，以实现整个SENT协议为一个固定长度的时钟节拍。状态及通讯字段、数据段和CRC校验段均通过定时器和IO口的方式模拟SENT信号传输的数据。

SENT信号的数据传输为每一个半字节从一个下降沿开始，并且之后再逻辑0状态，至少维持4个时钟节拍，之后，下一个下降沿距离第一个下降沿的时间差作为半字节的值的编码依据。而后一个下降沿距离第一个下降沿至少相隔12个时钟节拍，至多相隔27个时钟节拍，且相隔时钟节拍数减去12即为最终的半字节数，如此半字节值最小为0，最大为15，二进制表示时即为4bit。因此，可以根据微控制器的时钟和IO口模拟SENT信号，首先定义微控制器的时钟节拍，然后设置定时器，根据上位机1传输的数据在每个时钟节拍上输出不同的IO口状态(即1或0)，以此来模拟SENT信号传输到ECU3。

本发明实施例还公开了一种SENT协议测试方法。以下进行详细说明。

图2是示出了根据本发明实施例提供的一种SENT协议测试方法。如图2所示，SENT协议测试方法的具体步骤包括：

步骤101，将模拟测试环境条件下的虚拟传感器参数输入至上位机中。

在一个具体的实施例中，根据所需测试的环境设定虚拟传感器参数，并通过输入模块将所设定的参数输入上位机中。在此过程中，可实时改写数据以输入不同测试环境下的虚拟传感器数据，并可对所输入的数据进行实时修改，以保证模拟的真实准确性。其中，虚拟传感器参数可包括模拟环境的数据或传感器故障信息。

步骤102，上位机根据虚拟传感器参数生成虚拟数据，并将虚拟数据发送至SENT信号模拟器。

具体的，上位机将虚拟数据通过CAN传输至SENT信号模拟器中。

在一个具体的实施例中，上位机中的输入模块输入虚拟传感器参数，根据虚拟传感器参数生成虚拟数据，并由上位机中的发送模块将虚拟数据通过CAN传输至SENT信号模拟器中，从而为SENT信号模拟器提供模拟SENT信号所需的虚拟数据。此外，上位机还可根据所输入的虚拟传感器参数设置信号的重要程度，以决定SENT信号的传输通道。

步骤103，SENT信号模拟器接收虚拟数据，并进行解码。

在一个具体的实施例中，SENT信号模拟器中的微控制器接收上位机所发送的虚拟数据，并对该虚拟数据进行解码以得到需要传递的数据。

步骤104，SENT信号模拟器将解码后的虚拟数据模拟SENT信号发送至ECU。

具体的，SENT信号模拟器通过时钟功能和GPIO功能模拟SENT信号的传输。

在一个具体的实施例中，根据解码所得的虚拟数据，设置SENT信号模拟器中的时钟模块，通过设置好SENT信号模拟器的时钟和定时器模拟出正常的SENT信号。SENT信号模拟器的微控制器使用时钟功能和GPIO功能模拟SENT信号的传输，将模拟的SENT信号发送至ECU。

在上述过程中，微控制器根据解码所得的信号重要度决定使用SENT信号的快速通道或慢速通道，以模拟真实的重要信号高频更新、非关键信号慢速传输的传输状况。

步骤105，检测SENT信号模拟器发送SENT信号的传输状态。

在一个具体的实施例中，采用监测模块的检测传输单元对SENT信号模拟器发送SENT信号的传输状态进行检测，以判断当前测试环境下SENT信号的传输是否正常。还可根据检测结果，生成检测报告，当传输出现错误时，在检测报告中说明可能的错误原因。

步骤106，ECU接收模拟的SENT信号，并进行相应动作。

在一个具体的实施例中，模拟的SENT信号进行正常传输后，ECU接收到SENT信号，以模拟ECU在各种环境或故障下的动作状态。

步骤107，监测并验证ECU接收到SENT信号后的动作。

在一个具体的实施例中，监测模块中的监测验证单元对ECU的动作状态进行监测，生成测试报告并进行存储，以便于工作人员随时查看ECU在各种环境或故障下的动作状态，以避免不必要的重复测试。

综上所述，本说明书公开一种SENT协议测试系统及其方法，通过上位机输入虚拟传感器参数，再由SENT信号模拟器模拟SENT信号，并发送至ECU，大大简化了测试SENT过程，不需要使用实际的传感器，也不需要将其置于真实的测试环境中，便可虚拟出所需测试环境下的SENT信号并传输至ECU中，从而以此模拟ECU在各种环境或故障下的动作状态，解决了现有技术中需要将整车传感器置于实际环境后才能进行SENT协议测试的问题，简化了测试条件，降低了测试的复杂度，缩短了测试时间周期，大大降低了测试成本。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。