在基于硬件的验证中，DUT不在软件中模拟。在这种情况下，整个ECU（甚至是多个ECU的组合）以及硬件与嵌入式软件的组合，都用于验证工作。为了能够进行这样一项基于硬件的验证，测试台本身必须是基于硬件构建的，且测试平台与DUT之间的接口是硬件接口。在网络系统中，这个接口一方面是通信媒介，在另一方面它也是连接外界环境（即传感器和执行机构）的I/O接口。

根据DUT的响应是否被反馈到测试矢量的生成中，可以将测试方法分为“开环的”和“闭环的”。

12.3.2.1 开环方法

在开环方法中，DUT对测试激励的响应并没有被反馈到测试信号生成中来生成新的测试激励。因此，测试台本身分为三个主要部分，分别叫做测试激励产生部分、监控部分和控制部分。当第一部分为DUT提供测试激励时，第二部分的职责就是监测对这些测试激励的响应。为了协调测试激励与测试响应的记录的配置，测试台也包括一个控制部分，该部分包括一个用于以后评估的检索测试激励和存储测试响应的数据库。

这样，测试的输入和输出结果可以分别通过DUT的网络接口（网络激励提供者和网络监控设备）和DUT的环境接口（环境激励提供者和环境监控设备）获得。图12.12展示了这种测试布置。

从关注的环境接口角度看，基于FlexRay的系统和基于非FlexRay的系统之间没有真正的差别。因此，我们在下一节中不会再讨论这个接口。

图12.12 开环测试布置

12.3.2.1.1 测试和监控层面

基于FlexRay的系统的测试和监控对象是12.3.1.1节中提到的接口。

1.物理层接口

在PLI无故障情形下的测试本质上是在检测FlexRay CC的正确操作以及通信媒介（例如，合适终端的总线拓扑结构）的恰当设置。在给定一个正常运行的FlexRay CC（包括线路驱动）、恰当设置的通信媒介以及其不发生故障[例如没有电磁干扰（EMI）爆发，等等]的情况下，不可能存在任何其他故障的原因。

在知道了这些装置的故障后，在测试过程中以下故障必须考虑（从监控设备角度来看）。

值域故障：在PLI（编程语言接口）处，值域故障意味着观察到的电压值偏离了FlexRay物理层技术要求规定的值。这种偏差可能是由通信媒介的非正常中断、单线或者两线的FlexRay通道短路接地或与电源电压短接引起，或是由星形拓扑结构中的星形耦合装置故障引起的。

时域故障：时域中的一个故障可以是观测到的位时序偏离了规定的位时序，这意味着比如位元件的持续时间太长或者太短了。也有可能是位时序的一阶导数存在偏差。这种情况下，意味着边缘陡度要么是过高，要么是过低。这些故障的原因可能是FlexRay CC中的错误振荡、编码器的故障，或者FlexRay CC的不正确设置。

编码域故障：偏离规定的编码被称为编码故障。在位层面，FlexRay利用不归零制（NRZ）编码方式。为了促成传输器和接收器之间在位层面上的同步，每个字节都附带配有专用的开始和结束位（每个位都表现出不同的逻辑电平），因而这样强迫每个字节至少有一个边缘。造成编码故障的原因是收发器的故障，或者是FlexRay CC中编码单元的故障。

2.控制器-主机接口

值域故障：CHI中值域故障表现为帧的内容偏离了规定的帧内容。接下来，我们需要区分出错误的CRC帧以及正确的、但是无效负载的帧。前一种情况可能是传输器的故障或者是FlexRay CC的发送单元CRC的故障，或是MCU的故障、应用程序的缺陷或者FlexRay CC的不正确设置引起的。除了以上这些情形外，后一种情况可能是CHI故障引起的。此外，两种情况也都有可能是通信媒介的故障造成的。(www.daowen.com)

时域故障：在CHI处，可能发生以下几种时域故障：帧的提前（即帧在规定时间点前被传输）和帧延后（即在规定时间点后被传输）。帧延后的特例是帧根本没有被传输（遗漏故障）。造成时序故障的可能原因是FlexRay CC振荡器的故障、FlexRay CC的不正确设置、星形耦合器故障、通信媒介的故障，或者MCU故障，或者应用程序出错。

编码域故障：就关注的CHI编码而言，FlexRay采用一种确定的帧格式，它包括帧的起始时序、帧头、帧的有效载荷以及一个包含帧CRC的帧尾。帧的每一个部分都有确定的长度。任何不符合这种帧格式的编码都被看做是CIH的编码故障。这种故障可能是FlexRay CC传输器单元的故障或者是星形耦合器故障（包括对帧起始序列过大的截断）。

3.应用接口

值域故障：CHI中值域故障表现为帧的内容偏离了规定的帧内容。因此，可以区分开表现为无效的信号和表现为有效、但是无效数值的信号。这两种情况都有可能是数据连接层的值域故障、MCU或应用程序故障，或者是AUTOSAR COM层的错误设置引起的。

时域故障：在AI处，时域故障既可以由CHI处时域故障，也可以由负责把待传输信号打包到各个FlexRay帧的通信任务的过晚或过早激活造成的。这些故障造成了信号时序要求的偏差（12.1.1.2.1节）。

编码域故障：如果我们考虑AI中的编码，那么不同的信号是按照每帧规定的布局被打包成一幅单一的帧。任何偏离这种规定的信号布局都被视为AI中的编码故障。引起这种故障的大多数原因是AUTOSAR COM层的错误设置或MCU的故障引起的。

12.3.2.1.2 故障条件下的测试

正如前面所述，为了进行故障条件下的测试，通常需要故障的注入。在开环硬件测试设置中，DUT基本上不能修改。因此，DUT必须被看做是一个黑盒子，而仅把网络接口和环境接口作为故障注入的目标。下面我们将关注网络接口。

在适当的硬件修改条件下，网络激励源（在测试控制器的控制下）可以给物理线路接口注入上节提到的所有故障，也可以向CHI和AI注入这些故障。

比如，物理线路接口的编码故障可以通过运行一个特殊的编码单元来实现，这种特殊的编码单元可以提供一种控制工具，来故意破坏FlexRay技术定义的位编码方法。又比如，CHI的值域故障可以这样注入：故意在网络激励源处产生一个错误的CRC。再如，AI的数值故障，可以通过以下方式来实现：在保证帧的CRC完好无缺的情况下，故意发送错误的信号值或者故意把信号标记为无效的。

12.3.2.2 闭环测试方法

与开环方法相反，在闭环系统中，DUT的响应被反馈到激励的产生处，从而产生新的激励。因此，图12.12中的环境激励源和它的监控设备以及网络激励源和它的监控设备紧密连接起来，都被当做一个部件来运行，如图12.13所示。

这种方法通常被称为“剩余总线仿真”（德语中是“Restbussimulation”）或者“在环硬件（HIL）”系统。HIL系统包括一套完整的其他ECU模型和一套详细的环境控制模型，例如，一个制动系统包括制动器行为、整车和道路。剩余仿真通常包括一个简化了的其他ECU的模型，以及没有或者只有一个基本的、控制的环境模型。

基于FlexRay应用的测试和监控层面和开环方法中阐述的相同。

图12.13 闭环方法测试设置