测试激励：让报文与信号按需变化

总线已经接通，下一步往往是让输入“动起来”：扫过一段报文 ID，检查过滤规则；让数据逐步变化，观察解析是否正确；让车速反复越过报警阈值，看看仪表的触发与恢复是否符合预期。本篇介绍如何借助 AI 和 BMCLI，把这些要求整理成可执行的测试激励。

与节点仿真相比，这里先聚焦一个更具体的问题：给被测设备什么输入，以及怎样确认这个输入符合设计。 报文级测试关注 ID 和原始字节，信号级测试关注车速、温度等工程值。选对层次，很多实验只需要几条命令或一份配置。

报文级与信号级激励的分工

图 7-1　两条路径构造不同层次的输入，再通过独立采集与 DUT 响应检查效果。示意图，非实测结果。

先把激励规格说清楚

假设正在联调一款带 CAN 接口的显示控制器：底层只接收指定范围的 ID，上层根据车速显示数值并触发超速提示。可以先用原始报文检查接收通路，再用符合 DBC 定义的信号检查业务行为。

下表中的参数就是交给 AI 的任务规格。ID、范围和时长可按项目调整，波特率、接线及 DUT 反馈方式则应来自实际台架资料。

规格层次	需要说明的内容	本篇示例
台架	发送与采集通道、总线参数、允许的操作范围	已配置的隔离 CAN 台架；逻辑通道 `stimulus-can` 与 `observe-can`
报文格式	标准／扩展帧、Classic CAN／CAN FD、长度	标准 ID、Classic CAN、8 字节
报文变化	变化对象、范围、步长，其他字段如何处理	ID 为 0x600～0x60F；或负载前 4 字节为 0～255
时间安排	发送间隔、轮数、轮间切换和结束条件	硬件任务每 100 ms 一帧，每轮 32 帧，逐轮执行
信号定义	DBC、报文名、信号名、单位、有效范围	VehicleStatus.Speed，单位 km/h
波形规格	类型、中心与幅度／阶跃点、周期、初始值	正弦 60±20 km/h，周期 2 秒，报文周期 50 ms
结果判定	输入符合什么规律，DUT 应如何响应	ID 不越界；信号接近目标曲线；报警阈值与恢复时间按项目要求判断

本篇接口按本机 BMCLI 1.6.5 帮助核对，随文波形配置经过离线校验。下面的效果表描述设计预期，实际发送时序与 DUT 结果请由台架采集确认。

案例一：检查 ID 过滤与原始数据接收

给 AI 的输入

请用 BMCLI 为我的显示控制器建立一组报文级测试。请先读取本项目 Bench，确认 stimulus-can 和 observe-can 的绑定、接线与 CAN 参数；本轮仅在已授权的隔离台架执行。使用标准 CAN 数据帧、8 字节负载，每轮分别测试：固定 ID/固定负载；ID 在 0x600～0x60F 递增；固定 ID 0x600，负载前 32 位按大端整数从 0 递增到 255；固定 ID 的前 32 位随机；随机 ID 加固定负载。硬件任务每 100 ms 一帧，每轮 32 帧，逐轮执行，采集先于发送启动。再用外层脚本增加一轮随机 ID 加完整 8 字节随机负载，保存生成的帧序列。请交付测试规格、执行脚本和输入检查报告，分别记录命令是否接受、观察端是否收到、DUT 是否按项目过滤规则处理。结束后仅删除本轮创建的任务；项目资料缺少 DUT 反馈定义时，请列出待补充项。

成品与效果：每种变化都能对应一个检查点

激励	BMCLI 实现方式	保持不变的部分	适合观察什么
固定报文	`txtask --type=fixed`	ID、负载	建立基线，检查周期接收
ID 递增	`--type=incid`	负载	接收过滤范围、ID 分发逻辑
负载字段递增	`--type=incdata`	ID、字段外字节	字节序、数值解析、接收连续性
负载字段随机	`--type=random`，亦可写 `randomdata`	ID、字段外字节	数据组合变化下的健壮性
ID 随机	`--type=randomid`	负载	ID 分布变化下的处理行为
ID 与完整负载同时随机	外层脚本生成每帧 ID 和字节，再调用 `message send`	按需求固定长度和帧类型	混合输入下的解析与过滤；保存帧序列后可再次执行

这里的 random 指数据字段随机，randomdata 是它的别名。一个硬件任务选择一种模式；分别创建“ID 随机”和“数据随机”两个任务，得到的是两路报文，不能据此认为每一帧都同时随机了 ID 和负载。

对于负载递增与随机模式，当前接口要求 32 位、字节对齐、Motorola 大端字节序，并且这 4 字节必须完整落在负载内。比如 --inc-startbit=0 修改字节 0～3，后四字节保持模板值。DBC 中的 4 位 Counter、12 位温度等字段，适合使用后文的信号级方式。

下面是一份报告应表达的内容示意：

实验	预期输入特征	报告应展示的内容
ID 扫描	0x600、0x601……0x60F	实际 ID 集合、每个 ID 的帧数、范围外帧数
32 位递增	00 00 00 00 → 00 00 00 01 → 00 00 00 02	字段解码值、步长、其他字节是否改变
随机负载字段	取值位于设定范围，允许重复	最小／最大值、不同值数量、字段外字节一致性
双随机	每帧 ID 与 8 字节数据来自保存的序列	序列序号与采集结果对应、未观察到的帧
DUT 过滤	接受哪些 ID、拒绝哪些 ID 由产品规则决定	DUT 反馈与输入的对应关系

随机测试用于扩大组合覆盖，不保证有限次数内遍历所有值。要确认每个 ID 都被测试过，先做确定性的 ID 扫描更直接。

实现解析：硬件任务负责规律发送

以下为 AI 生成执行器时可采用的关键调用，并非需要一次性全部执行的脚本。请先按入门教程准备 daemon 和通道，将两个逻辑名称绑定到实际台架。每轮保存 add 返回的 handle，等采集结束后删除该任务，再进入下一轮。

# 固定 ID 和数据建立基线，共发送 32 帧。
bmcli txtask add --channel=stimulus-can --message=0x600 --cycle=100 --rounds=32 --type=fixed --data="00 00 00 00 AA BB CC DD" --format=json

# 扫描 0x600～0x60F，负载保持不变。
bmcli txtask add --channel=stimulus-can --message=0x600 --cycle=100 --rounds=32 --type=incid --inc-min=0x600 --inc-max=0x60F --inc-step=1 --data="00 00 00 00 AA BB CC DD" --format=json

# 前 4 字节按大端 32 位整数递增，后 4 字节保持 AA BB CC DD。
bmcli txtask add --channel=stimulus-can --message=0x600 --cycle=100 --rounds=32 --type=incdata --inc-startbit=0 --inc-nbits=32 --inc-min=0 --inc-max=255 --inc-step=1 --data="00 00 00 00 AA BB CC DD" --format=json

# 只随机前 4 字节对应的整数，数值范围为 0～65535。
bmcli txtask add --channel=stimulus-can --message=0x600 --cycle=100 --rounds=32 --type=random --inc-startbit=0 --inc-nbits=32 --inc-min=0 --inc-max=65535 --data="00 00 00 00 AA BB CC DD" --format=json

# 只随机 CAN ID，8 字节负载保持模板内容。
bmcli txtask add --channel=stimulus-can --message=0x600 --cycle=100 --rounds=32 --type=randomid --inc-min=0x600 --inc-max=0x60F --data="00 00 00 00 AA BB CC DD" --format=json

安装版 Reference 对已测试的三代固件说明：递增从最小值开始，到达最大值后停留在最大值，并非自动回卷。因此上面的 ID 扫描到 0x60F 后，余下轮次保持该值。若需要每轮重新扫一遍，可由执行器重新创建任务；协议要求 Counter 循环计数时，则使用相应的仿真与 E2E 配置。

采集与清理也是执行器的一部分：

# 在独立终端先启动采集，再由发送终端添加本轮任务；此命令运行 6 秒。
bmcli message recv --channel=observe-can --duration=6 --format=jsonl

# 查询任务，核对本次 add 返回的 handle；有限轮次结束后仍应清理任务槽位。
bmcli txtask list --channel=stimulus-can --format=json

# 将占位文本换成本轮 add 返回的完整 handle，只删除本轮任务。
bmcli txtask remove --handle="<本轮返回的 handle>" --format=json

“命令接受”“总线上观察到”“DUT 按预期处理”是三个不同的检查结果。接收分析仪可以确认激励是否到达总线；产品是否正确处理，还需要读取 DUT 的响应或观察其显示。

ID 与完整负载同时随机

这一轮由外层程序安排帧序列。随文提供双随机示例，默认只打印 JSONL，不发送；明确指定 --send 和通道后，才通过 BMCLI 逐帧发送。脚本使用固定种子生成 32 帧，同时保存序列供复查。

# 离线查看种子 2026 对应的 32 帧；输出包含每帧 ID 和完整负载。
python random-frames.py --seed=2026

# 在已打开的隔离通道上发送；序列文件必须是一个尚不存在的新文件。
python random-frames.py --seed=2026 --send --channel=stimulus-can --sequence=run-01.jsonl

脚本内部，每帧对应的调用形式如下：

# ID 和 8 字节负载均来自外层生成的某一帧，此处仅展示调用形式。
bmcli message send --channel=stimulus-can --message=0x607 --data="12 83 A4 00 FF 21 68 09" --count=1 --format=json

这里的发送间隔由主机进程控制，还包含命令调用开销，适合低速功能测试。需要严格的周期与高负载时，请优先选硬件支持的模式；需要逐帧复现随机输入时，应保留原始帧序列和实际采集时间戳，再组织回放。

案例二：让车速走出不同的波形

通过接收通路检查之后，接下来可以让仪表看到有物理含义的输入。假设要观察车速显示是否平滑，以及跨过阈值后提示何时出现、何时恢复，就可以让同一条 Speed 信号分别走过阶跃、正弦和锯齿曲线。

给 AI 的输入

请用 BMCLI 和随文 vehicle-demo.dbc，为仪表台架生成车速激励。VehicleStatus 每 50 ms 发送一次，Gear 为 D，Counter 与 Checksum 使用随文演示 counter-sum 规则。请依次准备四种车速工况，每轮采集 10 秒：恒定 60 km/h；0、2、4 秒分别设为 40、80、40 km/h 并保持末值；中心 60、幅度 20、周期 2 秒的正弦波；同样范围与周期的锯齿波。另准备一个 40 与 80 km/h 每秒切换的方波变体。请生成可离线校验的配置，采集后绘制目标与实收车速曲线，按 DBC 分辨率比较数值，并记录周期偏差。报警阈值和允许响应时间请从我的产品规范读取，缺少时先只验证输入波形。请使用已确认的隔离台架，逐轮停止并卸载本轮资源后再切换，保留其他任务。

成品与效果：波形规格比“让数值变化”更明确

信号激励	类型与主要参数	本例预期	工程用途
常量	`constant`，`value`	始终 60 km/h	稳态显示、基准点
阶跃／分段保持	`step`，时间—数值点	40 → 80 → 40，最后保持 40	阈值触发、跳变与恢复
正弦波	`sine`，中心、幅度、周期、相位	60±20 km/h，周期 2 秒	平滑跟随、显示刷新
锯齿波	`sawtooth`，中心、幅度、周期	从 40 上升，接近 80 后回到 40	范围扫描、回落响应
方波	重复的 `step`，两点加重复周期	40／80 各保持 1 秒	反复跨阈值、周期切换
自定义／随机信号序列	外层生成合法工程值，再组织 `step` 点或信号赋值	保存每个时间点与数值	指定工况组合；不是内置 `random` 波形

报文周期和波形周期各司其职：50 ms 是发一帧的间隔，2 秒是波形完成一轮的时间，名义上每周期有 40 个采样点。曲线应由实际接收数据绘制；视觉插值不能当作新增的总线采样。

随文的五份波形配置复用第二篇的教学 DBC。它们是可供 AI 继续扩展的输入，未包含产品的报警判定程序。

实现解析：按工程值描述，由 BMCLI 编码

例如正弦源的配置片段：

"Speed": {
  "type": "sine",
  "offset": 60,
  "amplitude": 20,
  "period_ms": 2000
}

这里的 60 和 20 使用 km/h，与 DBC 的物理单位一致。AI 无需把每个车速值手工换算成报文字节，BMCLI 负责按数据库编码，并更新配置的保护字段。

在随文示例目录中，可以先离线检查，再由 AI 按已确认的台架执行：

# 离线检查完整配置及其引用的 DBC，不连接硬件。
bmcli simulation validate --file=speed-sine.json --format=json

# 加载本轮配置，但此时尚未发送。
bmcli simulation load --file=speed-sine.json --name=tutorial-stimulus-wave --format=json

# 在另一终端先采集；启动命令应在采集就绪后执行。
bmcli message recv --channel=observe-can --duration=10 --decode --dbc=../02-from-bus-to-signals/network/vehicle-demo.dbc --format=jsonl

# 在已打开的隔离 CAN 通道上启动本轮波形。
bmcli simulation start tutorial-stimulus-wave --channel=stimulus-can

# 采集结束后停止本轮波形，再卸载资源。
bmcli simulation stop tutorial-stimulus-wave
bmcli simulation unload tutorial-stimulus-wave

还可以对已加载、尚未启动的资源替换 Speed 的波形源。下面每条是一个可选变体，每次选择一条：

# 常量：车速保持为 60 km/h。
bmcli simulation source set Speed --simulation=tutorial-stimulus-wave --task=vehicle --type=constant --value=60

# 阶跃：第 2 秒升至 80，第 4 秒降至 40，此后保持。
bmcli simulation source set Speed --simulation=tutorial-stimulus-wave --task=vehicle --type=step --point=0:40 --point=2000:80 --point=4000:40

# 正弦：中心 60、幅度 20、周期 2000 ms，初始相位为零。
bmcli simulation source set Speed --simulation=tutorial-stimulus-wave --task=vehicle --type=sine --offset=60 --amplitude=20 --period=2000 --phase=0

# 锯齿：同一范围内上升，每 2000 ms 回到起点。
bmcli simulation source set Speed --simulation=tutorial-stimulus-wave --task=vehicle --type=sawtooth --offset=60 --amplitude=20 --period=2000

# 方波：用重复阶跃表达，前一秒为 40，后一秒为 80。
bmcli simulation source set Speed --simulation=tutorial-stimulus-wave --task=vehicle --type=step --point=0:40 --point=1000:80 --repeat=true --period=2000

阶跃到达时间点时取新值；重复周期应大于最后一个时间点。数值默认按有效范围检查，显式选择 --range=clip 才会截断越界值。测试中通常保留默认检查，更容易发现规格与 DBC 的矛盾。

信号仿真由主机调度，波形按计划时间计算。采集报告还应检查实际帧间隔与调度遗漏，避免只看到漂亮曲线，却忽略发送是否连续。演示用的 counter-sum 也应在真实项目中替换为产品规定的保护方案。

进一步探索：让激励服务于产品验证

把波形与阈值响应放在同一张图里

如果仪表规定了超速提示的触发阈值和回差，可以请 AI 在阈值附近构造阶跃点，安排足够的保持时间，并同步采集 DUT 的状态反馈。报告把输入车速与提示状态对齐，就能看清触发是否过早、恢复是否延迟。对于没有状态报文的设备，可另行提供显示识别或人工标记结果，而不把“输入已发送”直接当作测试通过。

保留随机输入，建立回归用例

某次随机组合让产品出现异常时，最有价值的是保存当时的输入顺序、实际时间戳和设备响应。可以请 AI 将异常附近的帧段提取为独立用例，并逐步缩短序列，找出触发条件。下一版固件发布后，用同一段输入复测，比重新运行一轮随机数据更有针对性。

参考阅读

具体波形参数可通过 bmcli help simulation source set --format=json 查询。请在项目中指定激励范围和结束条件，并在隔离台架验证；这些输入可能触发 DUT 的实际控制行为。

下载本篇配套示例 ZIP