汽車嵌入式開發(fā)中的ECU網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)開發(fā)

汽車嵌入式開發(fā)中，開發(fā)ECU網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(GW:Gateway)時(shí)，難度會(huì)提升不少，這些難度中就包含對(duì)時(shí)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(shí)間參數(shù)。

1?背景介紹

假設(shè)：Tester發(fā)送功能尋址指令Request01給GW::VCU，因?yàn)閂CU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(jìn)而將Request01發(fā)送給Ecu::Xx，Request01路由示意如如下所示：

注意：診斷路由，需要通過Xx_Tp層。

VCU既然是GW，相對(duì)于ECU::Xx，就是一個(gè)Tester。

如果對(duì)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(shí)間參數(shù)分析

1、P2Client

P2Client的時(shí)間定義如下所示：

怎么理解呢？上位機(jī)（Tester）發(fā)送一個(gè)診斷指令以后，會(huì)等待Server(可以理解為某個(gè)ECU的節(jié)點(diǎn))響應(yīng)該診斷請(qǐng)求，如果在指定的時(shí)間內(nèi)（P2Client_max/P2Client*_max）沒有響應(yīng)，Tester認(rèn)為超時(shí)，并停止刷寫流程，即：刷寫失敗。

P2Client的時(shí)間范圍是多少呢？如下所示：

P2Client時(shí)間范圍的表達(dá)式：P2Client_max＞P2Client＞P2Server_max + ▲P2max 。P2Client_max是一個(gè)性能參數(shù)，由OEM設(shè)定。

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

2、▲P2

▲P2的時(shí)間定義如下所示：

怎么理解這個(gè)時(shí)間參數(shù)呢？診斷指令的發(fā)送依賴于ECU各個(gè)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(shí)間，同時(shí)由于總線仲裁等原因，也會(huì)導(dǎo)致診斷指令發(fā)送的延阻，這些因素所造成的時(shí)間消耗就是▲P2。

我們討論路由時(shí)間，要分兩種情況分析：

發(fā)送路由：

對(duì)應(yīng)第一小節(jié)圖中的Fr->Can路由，即▲P2request = t1 - t0

響應(yīng)路由：

對(duì)應(yīng)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(huì)規(guī)定

單向路由時(shí)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(huì)有所不同，但實(shí)際工程項(xiàng)目中，一般設(shè)置▲P2request = ▲P2response，即：給一個(gè)單向路由的最大時(shí)間參數(shù)GWTime_max，GWTime_max需求如下所示：

3、N_As

以Can總線為例，N_As的時(shí)間定義如下所示：

意思就是：發(fā)送端（Tester）的Xx_Tp層，從發(fā)送到驅(qū)動(dòng)層應(yīng)答的最大時(shí)間。該時(shí)間只是約束Xx_Tp層的計(jì)時(shí)行為，和▲P2 時(shí)間無關(guān)。因此，開發(fā)必須要先符合▲P2 時(shí)間。

3?多路診斷路由

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

我們先看一下Autosar的答案，如下所示：
?

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(yīng)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(yīng)滿足上述規(guī)范。



審核編輯：劉清