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教學:汽車嵌入式開發(fā)中的ECU網(wǎng)關節(jié)點開發(fā)

2022-08-31
來源:開心果 Need Car
關鍵詞: CAN總線 PDU 上位機 VCU

  汽車嵌入式開發(fā)中,開發(fā)ECU網(wǎng)關節(jié)點(GW:Gateway)時,,難度會提升不少,,這些難度中就包含對時間參數(shù)的解讀問題。本文著重給大家聊一下P2Client,、▲P2 = ▲P2Request + ▲P2Response、N_As時間參數(shù),。

  1 背景介紹

  假設:Tester發(fā)送功能尋址指令Request01給GW::VCU,,因為VCU的GW屬性,VCU需要將Request01轉(zhuǎn)發(fā),,即由Flexray總線路由到Can總線,,進而將Request01發(fā)送給Ecu::Xx,Request01路由示意如如下所示:

pYYBAGMNyGaAMxFIAACcxLYsxPA268.png

  注意:診斷路由,,需要通過Xx_Tp層,。

  VCU既然是GW,相對于ECU::Xx,,就是一個Tester,。

  如果對各層的PDU類型不清楚,可以參考前文Autosar通信棧:I-PDU,、N-PDU,、L-PDU,要掰扯清楚,。

  2 P2Client,、▲P2、N_As時間參數(shù)分析

  1,、P2Client

  P2Client的時間定義如下所示:

poYBAGMNyMeAB3ppAABWKn_qzfg457.png

  怎么理解呢,?上位機(Tester)發(fā)送一個診斷指令以后,會等待Server(可以理解為某個ECU的節(jié)點)響應該診斷請求,,如果在指定的時間內(nèi)(P2Client_max/P2Client*_max)沒有響應,,Tester認為超時,并停止刷寫流程,即:刷寫失敗,。

  P2Client的時間范圍是多少呢,?如下所示:

pYYBAGMNyNeARRPSAACId3FxSKg978.png

  P2Client時間范圍的表達式:P2Client_max>P2Client>P2Server_max + ▲P2max 。P2Client_max是一個性能參數(shù),,由OEM設定,。

  這里假設:P2Server_max = 50ms,單向路由時間10ms,,P2Client_max = 150ms,,則70ms < P2Client < 150ms。為什么最小時間是70ms,,不是60ms?稍后解釋,。

  2、▲P2

  ▲P2的時間定義如下所示:

pYYBAGMNyOuAKoMHAACJz5FSVEA825.png

  怎么理解這個時間參數(shù)呢,?診斷指令的發(fā)送依賴于ECU各個模塊的處理,,在診斷指令被ECU接收到發(fā)送到總線需要一定的時間,同時由于總線仲裁等原因,,也會導致診斷指令發(fā)送的延阻,,這些因素所造成的時間消耗就是▲P2。

  我們討論路由時間,,要分兩種情況分析:

  發(fā)送路由:

  對應第一小節(jié)圖中的Fr->Can路由,,即▲P2request = t1 - t0

  響應路由:

  對應第一小節(jié)圖中的Can->Fr路由,即▲P2response = t3 - t2

  所以,,需要約束一般會規(guī)定

  單向路由時間

  GWTIme_max,,比如:GWTIme_max= 10ms。所以:▲P2 = P2Server_max + ▲P2request + ▲P2response = P2Server_max + 2*GWTIme_max = 50 + 2*10 = 70ms,。這里的GWTIme_max = ▲P2request = ▲P2response。雖然▲P2request和▲P2response會有所不同,,但實際工程項目中,,一般設置▲P2request = ▲P2response,即:給一個單向路由的最大時間參數(shù)GWTime_max,,GWTime_max需求如下所示:

pYYBAGMNyLaAfaKNAABAJRZUQEc525.png

  3,、N_As

  以Can總線為例,N_As的時間定義如下所示:

poYBAGMNyQCAQl_iAABe_xWbcmE357.png

  意思就是:發(fā)送端(Tester)的Xx_Tp層,,從發(fā)送到驅(qū)動層應答的最大時間,。該時間只是約束Xx_Tp層的計時行為,和▲P2 時間無關,。因此,,開發(fā)必須要先符合▲P2 時間。

  3 多路診斷路由

  我們將問題進一步拓展,,如果GW節(jié)點將診斷指令路由到多個節(jié)點,,如下圖中的ECU::Xx01和ECU::Xx02,。這里提一個問題:如果Can02不可用(比如:VCU Can02對應的Transceiver損壞或者未有連接),Can01上的刷寫是否應該繼續(xù),?

pYYBAGMNyRGADtvcAACOngWiDGA397.png

  我們先看一下Autosar的答案,,如下所示:

pYYBAGMNySKADE4BAABlYJ_xk6A684.png

  答案很明確:如果TPs間的路由,有一路Fail(調(diào)用發(fā)送接口返回值為E_NOT_OK),,不應影響其他TPs間的路由,。如果OEM約束了你的開發(fā):要符合Autosar規(guī)范。那么PduR的路由功能應滿足上述規(guī)范,。



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