CAN****模塊的開(kāi)發(fā)歷程

當(dāng)時(shí)在開(kāi)發(fā)MCAL相關(guān)模塊的時(shí)候，偶爾會(huì)看下CAN整個(gè)模塊的配置，由于CAN相關(guān)的模塊一直同事在配置，當(dāng)時(shí)感覺(jué)內(nèi)容好多，各種CANxxx模塊在配置工具里，感覺(jué)如果能有機(jī)會(huì)配置下的話一定是一件非常偉大的事情，到了18年年底，我終于分到了CAN模塊的配置任務(wù)，負(fù)責(zé)一個(gè)CAN通道的配置。由于前邊同事已經(jīng)配置了一個(gè)通道，我在他基礎(chǔ)上繼續(xù)配置，當(dāng)時(shí)我已經(jīng)處于無(wú)人管理的狀態(tài)了，開(kāi)始自己的瞎發(fā)揮，可能內(nèi)容比較多，一直沒(méi)有配置好，嘗試了ECUM的Flex模式和Fix模式，手動(dòng)修改了好多BSWM的Rules，當(dāng)時(shí)也不是很懂，看程序在哪有問(wèn)題就直接手動(dòng)改代碼，后來(lái)問(wèn)同事，也知道了一些注意的地方，然后我就開(kāi)始擼代碼看，發(fā)現(xiàn)好多CAN通信的變量值沒(méi)變化，后來(lái)在地鐵上看COMM的AutoSAR文檔，發(fā)現(xiàn)需要請(qǐng)求通道的通信，當(dāng)時(shí)瞬間感覺(jué)找到了問(wèn)題的所在，果然第二天一大早早早去公司試了下，居然成功了，當(dāng)時(shí)別提多開(kāi)心了，在自己稀里糊涂的琢磨了大概一個(gè)月終于看到了CAN的信號(hào)，當(dāng)時(shí)真的很開(kāi)心，因?yàn)檫@算是我自己獨(dú)立搞出來(lái)的，成就感瞬間爆棚。也從這一刻開(kāi)始心中對(duì)AutoSAR配置的害怕感漸漸的消失，大概從19年開(kāi)始到7月份就一直在做CAN相關(guān)的配置。從CAN最底層的驅(qū)動(dòng)到CANTrcv、CANIf、PDUR、COM、CANSM、ComM等基本的CAN相關(guān)的模塊都配置了解了一遍，雖然中間做了一些架構(gòu)相關(guān)的工作也支持了別的項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，但是每天都會(huì)花點(diǎn)時(shí)間看一些CAN相關(guān)的技術(shù)資料，配一些基本的功能，并立馬調(diào)試、擼代碼、解決Bug，漸漸的對(duì)CAN通信在AutoSAR架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)理解也加深了。其中在CANSM的配置中也明白了CAN相關(guān)的BusOff以及恢復(fù)機(jī)制，雖然自己在大學(xué)學(xué)了一點(diǎn)CAN通信的東西，但一直到配置CAN模塊的時(shí)候才算有了全面的了解，之前也做過(guò)一些STM32的CAN通信的程序，但是當(dāng)時(shí)也并沒(méi)有深入的研究，在和同事測(cè)試CAN BusOff以及恢復(fù)中漸漸的對(duì)CAN通信有了更深的理解，隨后也通過(guò)抓取CAN總線上的波形對(duì)數(shù)據(jù)和時(shí)間進(jìn)行了分析，理解了CAN總線的空閑、校驗(yàn)、位填充、位時(shí)間等概念。對(duì)于普通CAN信號(hào)不帶相關(guān)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)管理的信號(hào)）的傳輸模塊配置可參考之前的公眾號(hào)《淺析TC277CAN模塊在AutoSAR的應(yīng)用》。

除了做基本的CAN信號(hào)的配置（不帶相關(guān)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)管理的信號(hào)），在那段時(shí)間里也完成了J1939TP、XCP以及CANNM的配置。在配置J1939TP的時(shí)候當(dāng)時(shí)連基本的J1939協(xié)議也不是完全懂，在磕磕碰碰中實(shí)現(xiàn)了J1939TP的功能，后來(lái)也對(duì)J1939協(xié)議結(jié)合在AutoSAR的實(shí)現(xiàn)有了基本的認(rèn)識(shí)，雖然不是很透徹，但是基本的原理和實(shí)現(xiàn)都明白了。其中走J1939TP的CAN信號(hào)在CANIf層后不能直接到PDUR層，必須要經(jīng)過(guò)J1939TP這個(gè)模塊，然后將信號(hào)傳輸?shù)絇DUR，一般走特殊協(xié)議的CAN信號(hào)都會(huì)在CANIf與PDUR之間加一層特殊的協(xié)議模塊（J1939TP、UDS等）。

為了滿足一些測(cè)試的目的做了XCP的配置，在XCP的配置的過(guò)程中更加對(duì)AutoSAR的分層理念有了更深的理解，XCP的配置不同于其他的一般CAN信號(hào)，直接從CANIf層到XCP進(jìn)行傳輸，然后與RTE、APP層進(jìn)行交互。對(duì)CAN的一些基本的模塊配置完成后，發(fā)現(xiàn)診斷和網(wǎng)絡(luò)管理這兩部分也是比較重要的，時(shí)至今日，對(duì)于診斷模塊的配置也沒(méi)有深入的研究，只是簡(jiǎn)單的看下課同事配置的CANTP和DCM的東西，這部分后期也會(huì)在公眾號(hào)內(nèi)分享。網(wǎng)絡(luò)管理模塊大概是19年4月份做的吧，一開(kāi)始自己對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理和喚醒也不是很懂，剛開(kāi)始認(rèn)為喚醒就是網(wǎng)絡(luò)管理把CAN模塊的通信喚醒，只要CAN的通信能正常工作就達(dá)到了網(wǎng)絡(luò)管理和喚醒的目的，后來(lái)漸漸的提高了自己的認(rèn)知，喚醒就是把MCU從睡眠的狀態(tài)進(jìn)入到正常的工作模式，而網(wǎng)絡(luò)管理更是一種整車層面的多個(gè)ECU的進(jìn)行通信的策略，在某些特定的情況下實(shí)現(xiàn)部分ECU的休眠減少消耗。

之后開(kāi)始將CANNM和NM功能集成到了配置環(huán)境中，并嘗試了一些喚醒的功能，此時(shí)只是單純的CAN信號(hào)層面實(shí)現(xiàn)報(bào)文的收發(fā)和總線休眠，那個(gè)時(shí)侯由于自己對(duì)整個(gè)AutoSAR下的BSWM、ECUM、OS等模塊控制的下電過(guò)程還一無(wú)所知，因此只是實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的CAN信號(hào)的禁用和開(kāi)啟，結(jié)合AutoSAR的網(wǎng)絡(luò)管理流程基本上能跑的通，一些網(wǎng)絡(luò)管理相關(guān)的狀態(tài)機(jī)可以根據(jù)自己的測(cè)試和外部條件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，后來(lái)自己做了整個(gè)系統(tǒng)的上下電功能后基本上也可以實(shí)現(xiàn)部分網(wǎng)絡(luò)管理和喚醒的功能了。一直延續(xù)到19年7月份，在利用一些零碎或者特定的時(shí)間段下基本上對(duì)CAN相關(guān)的AutoSAr模塊的整個(gè)配置（除了診斷）都熟悉了一遍。

在配置中有好幾個(gè)時(shí)間段確實(shí)遇到了比較大的挑戰(zhàn)，并且那段時(shí)間手上還有別的任務(wù)，好幾次都在抱怨一群神經(jīng)病發(fā)明了AutoSAR，大家好好手寫(xiě)代碼不好嗎，抱怨也好，發(fā)牢騷也罷，想到自己身上的房貸，想到當(dāng)初自己從機(jī)械專業(yè)轉(zhuǎn)入到汽車軟件開(kāi)發(fā)的初衷，想到未來(lái)還有很多人也會(huì)有我這樣的煩躁和抱怨，就又老老實(shí)實(shí)的在看ＡutoSAR的技術(shù)手冊(cè)，開(kāi)始通過(guò)各種途徑來(lái)請(qǐng)教別人，確實(shí)也得到了同事和好多未曾謀面人的幫助，這段配置階段，我就想以后一定要分享一些自己的問(wèn)題和遇到的坑，盡可能的幫助那些像我一樣笨的AutoSAR開(kāi)發(fā)工程師。有時(shí)候感覺(jué)從0做一些事情，對(duì)人的心理也是一個(gè)挑戰(zhàn)。經(jīng)歷過(guò)整個(gè)CAN模塊的配置后，感覺(jué)心理上對(duì)AutoSAR的害怕或者迷茫也減少了，基本知道了它的一些方法論和小竅門(mén)，在AutoSAR的配置中自信心也漸漸的增強(qiáng)了，也更加的喜歡和堅(jiān)定了自己的選擇。

說(shuō)了幾句廢話，言歸正傳，下面簡(jiǎn)單總結(jié)下CAN相關(guān)的模塊相關(guān)配置。

CAN

CAN模塊的配置主要配置CAN的中斷優(yōu)先級(jí)（中斷模式下使用）或者Polling模式下的周期處理函數(shù)；CAN消息在控制器中使用了多少個(gè)郵箱，進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)；選擇硬件上CAN消息的通道；喚醒功能的使能；CAN的濾波器；CAN通信的時(shí)鐘；CANFD相關(guān)功能的配置等

CANTrcv

CANTrcv 模塊主要配置CANTrcv外部芯片，一般CANTrcv芯片有兩種模式，一種自帶喚醒功能的CANTrcv和不帶喚醒功能的CANTrcv。帶有喚醒CANTrcv模塊主要的是選擇和喚醒功能相關(guān)Pin腳，Pin腳要與硬件上與CANTrcv芯片相連的引腳一一對(duì)應(yīng)。如果是不帶Wak功能的主要選擇Rx的Pin即可。

CANIf

CANIf模塊主要定義了上/下層的CAN信號(hào)在發(fā)送和接收時(shí)候的標(biāo)準(zhǔn)接口。AutoSAR中CANIf模塊一個(gè)重要的功能就是和WakeUp有密切的關(guān)系，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行配置。CANIf模塊要對(duì)下層的CANDrv和CANTrcv進(jìn)行定義，區(qū)分CANIf下層的交互模塊。如果CANIf中對(duì)應(yīng)的CAN通道配置了CANTrcv則要選擇與之對(duì)應(yīng)的CANTrcv通道，表明該CAN通道是通過(guò)CANTrcv發(fā)出去的，CANIf的狀態(tài)變換也是與CANTrcv密切相關(guān)的。如果沒(méi)有CANTrcv通道，那么該模塊中不需要添加相應(yīng)的CANTrcv。CANIf要定義數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的Buffer,對(duì)于CAN信號(hào)收發(fā)采用的郵箱也需要定義。同時(shí)支持回調(diào)函數(shù)功能；對(duì)于CAN信號(hào)在CANIf這一層對(duì)上面一層交互的模塊（XCP、PDUR、CANNM、CANTP/J1939等）也要定義清楚。根據(jù)實(shí)際信號(hào)在使用的時(shí)候的路由進(jìn)行選擇即可，XCP的就選XCP，J1939協(xié)議的選擇J939TP等等。同時(shí)CANSM會(huì)對(duì)CANIf狀態(tài)進(jìn)行控制，達(dá)到對(duì)CAN信號(hào)的使能和禁用。

CANSM

CANSM配置模塊中對(duì)CANSM與CANIf之間進(jìn)行Mode邊變化的時(shí)間做了限制，同時(shí)定義了BusOff處理的相關(guān)時(shí)間參數(shù)。定義相關(guān)CAN模塊的BusOff段短恢復(fù)和長(zhǎng)恢復(fù)機(jī)制。

COM

COM模塊主要為應(yīng)用層（或者RTE）模塊提供信號(hào)傳輸?shù)慕涌冢峁┑慕涌谥饕且許ignal的形式存在，同時(shí)也包含信號(hào)組的形式，信號(hào)組一般對(duì)應(yīng)應(yīng)用層的結(jié)構(gòu)體變量，在COM層實(shí)現(xiàn)了Signal在I_PDU中的打包和解包；定義了信號(hào)傳輸?shù)臋?quán)限；信號(hào)傳輸?shù)哪Ｊ胶托盘?hào)傳輸?shù)倪^(guò)濾器設(shè)置；信號(hào)傳輸?shù)难舆t時(shí)間；超時(shí)的監(jiān)控機(jī)制；與其他模塊的調(diào)用和被調(diào)用函數(shù)等。在COM層可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的組管理，實(shí)現(xiàn)信號(hào)使能或者禁用的成組控制。

ComM

ComM模塊的主要作用在于：實(shí)現(xiàn)對(duì)總線的管理和控制。如果網(wǎng)絡(luò)管理功能使能的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理模式的配置和選擇。

PDUR

在PDUR配置中，主要建立COM層與下面具體的傳輸層（CANTP、J1939、CANIf等）之間的路由。也可以將PDUR作為一個(gè)網(wǎng)關(guān)使用，實(shí)現(xiàn)不同ECU在PDUR層的信息傳遞，不需要再往上傳輸在APP做信號(hào)傳輸轉(zhuǎn)換的網(wǎng)關(guān)。

XCP

將與XCP相關(guān)的PDU進(jìn)行關(guān)聯(lián)，XCP的信號(hào)可以直接被RTE調(diào)用，根據(jù)XCP相關(guān)的協(xié)議在XCP的配置中定義好具體的內(nèi)容，定義XCP處理的時(shí)間相關(guān)的參數(shù)，時(shí)間周期、時(shí)間基準(zhǔn)等。同時(shí)將XCP通信的處理放到特定的處理事件中；定義具體的XCP實(shí)現(xiàn)方式（DAQ、STIM等）。

J1939TP

在J1939TP模塊中根據(jù)J1939協(xié)議的內(nèi)容配置到具體的參數(shù)中即可。

CANNM

CANNM要關(guān)聯(lián)到具體的CAN通道，同時(shí)特定幀喚醒的情況下要關(guān)聯(lián)具體的CAN報(bào)文，定義周期的處理時(shí)間和超時(shí)時(shí)間等。根據(jù)實(shí)際的需求定義發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文的具體內(nèi)容，發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文一般因OEM不同會(huì)有稍微的區(qū)別。對(duì)于PN網(wǎng)絡(luò)管理的相關(guān)參數(shù)根據(jù)具體的需求進(jìn)行使能和不定義。

NM

NM模塊的主要適應(yīng)ComM模塊和各種總線的NM模塊，實(shí)現(xiàn)函數(shù)的Call和Callback；定義是否使能總線網(wǎng)絡(luò)管理的協(xié)調(diào)機(jī)制，參考的ComM的總線通道；定義ShutDown的時(shí)間，定義總線的同步機(jī)制等。由于這個(gè)模塊是所有的總線相關(guān)的，在實(shí)際的配置中主要采用了它的CAN的網(wǎng)絡(luò)管理的請(qǐng)求和釋放通信功能。