AUTOSAR 通信栈分析(二)

目录

1.PduR

1.1 PduR多播功能

1.2 PduR网关路由功能

1.3 PduR和IpduM

2.CAN 通信栈介绍 

2.1 ComM、CanSM、CanNM概述

2.2 PDU和HOH

2.3 CAN消息TX\RX模式 

3.小结 

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书接上文AUTOSAR 通信栈分析(一)。

我们了解了通信栈中服务层Com模块的基本功能，对PDU、SDU等做了解析，那么今天就来讲解通信栈的PduR，并以CAN通信栈为例，讲解一下CanNM、CanSM、CanTP是如何协同工作的。

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01.PduR概述

PduR全称PDU Router，顾名思义，它在AUTOSAR中负责PDU的路由，向上承接应用模块如DCM\COM等，向下承接接口层如CanIf、LinIf并分发到不同的总线硬件驱动，如下图所示：

         对于PduR有多重用法，如下：

1.1 PduR多播功能

        如下图所示：

• 单路由模式

        Com层通过PduR将PDU路由到CanIf或者路由到LinIf层

• 多路由模式 

        Com层通过PduR将PDU路由到CanIf和LinIf层

 1.2 PduR网关路由功能

所谓网关路由，即可以在一个接口层(If层)到另一个接口层(If层)，也可以同时传到上层，如Com、DCM等，如下图：

例如，从LinIf接收到数据到PduR，PduR经过配置可以上传到Com，同时也可以路由到CanIf进行传输，实现网关功能。

1.3 PduR和IpduM

除了上述功能，在PduR这一层级还有一个IpduM(I-PDU Multiplexer) ，用于同一个PDU ID的复用，其基本原理如下：

此外，还可以多个PDU组合成一个容器PDU，然后这个容器PDU经由PduR传输出去，这样一帧传的数据就更多了，如下：

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02.CAN通信栈介绍

上面讨论了这么多内容，我们还是来看看一个具体示例：以CAN为例，一个比较完整的通信栈包括如下模块：

        首先简单介绍下每个模块基本概念，后面具体讲细节 

• ComM：管理所有通信channel的通信模式，与CanSM、CanNM相关

• CanNM：处理网络管理相关问题

• CanSM：处理CAN通信栈的状态管理问题

• Com：CAN报文信号的拆解组包等

• CanTP：诊断PDU的分段

• CanIf：对MCU内部CAN的不同驱动进行抽象

• Can：实际硬件CAN驱动访问

2.1 ComM、CanSM、CanNM概述

ComM主要是通信状态、网络管理的控制，具体控制框图如下：具体来讲，主要有以下功能 ：

• 管理每个通信channel的通信模式

• 协调来自通信请求者的总线通信请求

• 提供API关闭某些特定信号的发送

• 唤醒总线

• 总线错误处理

所谓通信通道，是对 物理通信controller的抽象，每个通道都有自己的通信模式，如下面所示：

通信状态/Sub_State	消息发送	消息接收	NM/总线通信	唤醒能力
Full COM Network requested	√	√	请求	不可唤醒
Full COM Ready Sleep	√	√	请求	不可唤醒
Silent COM	×	√	请求	用户请求 网络响应
No COM	×	×	请求	用户请求 被动唤醒

        简化后的状态机如下：

最开始，状态为No_COM，当被动唤醒或者接收到Full com请求时（做NM报文首发的同学是不是很熟悉）进入到Full COM，在Full COM子状态里，首先进NetReq状态，如果请求一直在，那没问题，待在里面玩吧；如果没有请求了，进Ready Sleep；这里就需要结合CanNM进入到Silent COM或者NO_COM了。这里还是没有把ComM怎么和CanSM、CanNM联动了，举个例子，当有Full_COM请求

ComM -> CanSM ：请求Full通信了

              CanSM -> CanIf：赶快把tranceiver的模式设置为normal

                             CanIf-> CanTrcv:好吧，我变成normal了

              CanSM -> CanIf：赶快把contorller设置为started

                             CanIf-> Can:好吧，我变成started了

              CanSM -> Com ：给通道1准备开始Rx PDU Group接口

              CanSM -> Com ：给通道1准备开始Tx PDU Group接口

              CanSM -> ComM ：好了，CanSM小弟已经把活干完了

ComM -> NM：有个网络请求，从CanNM来的

              NM -> CanNM：快点跳到start模式哦

                        CanNM：OK

2.2 PDU和HOH

在AUTOSAR中，硬件被抽象成为HOH(Hardware object handles)，通常来讲一个HOH表示CAN controller里的一个消息buffer。CanIF把不同PDU映射到不同的HOH上，如下：如果当前HOH被占用了，在CanIf层通常也会有一个buffer用于缓存，如下：

2.3 CAN消息TX\RX模式 

在CAN的基础配置中，message的处理方式有两种：

• 中断

        在OS中配置相应的ISE

• 轮询

        调度器周期调度Can Mainfunction

除了上述功能，还有如下功能：

• TxConfirmation

• RxIndication

• BusError Handle

• WakeUp Hanlde 

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03.小结本节内容主要是对CAN通信栈、PduR做了介绍，把ComM如何与CanSM、NM、CanNM协调做了一个概述，下一节将详细介绍NM的状态机。

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