[CP_AUTOSAR]_分层软件架构_接口之通信模块交互介绍

目录

在前面 《关于接口的一些说明》 以及  《Memory软件模块接口说明》 中,简要介绍了CP_AUTOSAR分层软件接口的常用规范,以及内存模块的接口使用说明,本文以通信软件模块为例,介绍通信模块的接口交互。

1、协议数据单元(PDU)传输

一些术语的解释说明:

1、SDU,Service Data Unit,服务数据单元。在上层收到传输数据的请求时,被上层传输的数据是属于当前层的SDU。下层完成接收之后提取出的数据也是SDU,SDU是PDU的一部分。

2、PCI,Protocol Control Information,协议控制信息。将SDU从特定协议层的一个实例传递到另一个实例时需要此信息。例如,PCI可能会包含源和目标信息。PCI由发送方的协议层添加,由接收方去除。

3、PDU,Protocol Data Unit,协议数据单元,其包含了PCI 和 SDU。在发送方,PDU由上层传递到下层,并且PDU也作为了下层的SDU。

下图是PDU传输过程的示意图。由图可知,N + 1层往 N 层发送PDU,对于N + 1层来说,该数据单元属于PDU,而对于N层来说,则是属于SDU。在N层中,SDU添加上PCI信息,则变为了N层的PDU,向N - 1层发送完成时,PDU变为了SDU。

2、通信模块的案例

2.1、SDU、 PCI & PDU

SDU 和 PDU命名规范:

PDU:<bus prefix> <layer prefix> - PDU

SDU:<bus prefix> <layer prefix> - SDU

bus prefix 和 layer prefix的描述详见下表:

来自于数据链路层(对应AUTOSAR架构中的驱动以及接口模块)的协议数据单元为CAN L-PDU,其中,layer prefix 为 L,bus prefix 为 CAN。

来自于网络层(对应AUTOSAR架构中的Tp层)的协议数据单元为CAN FF N-PDU,其中,layer prefix 为N,bus prefix 为 CAN FF,其中SF,Single Frame,表示单帧;其中FF,First Frame,表示首帧;其中CF,Consecutive Frame,表示连续帧;其中FC,Flow Control,表示流控帧;《更多关于CAN Tp层中的帧信息,可点击跳转》

来自于展示层(对应AUTOSAR架构中的COM/DCM/PDU router模块)的协议数据单元为I-PDU,其中,layer prefix 为 I,bus prefix 无。

2.2、通信模块构成

1、PDU Router:

-> 在上层和不同的抽象的通讯控制器之间,提供PDUs的路由功能;

-> 路由的规模需要根据ECU通信来定;

-> 提供即时的TP路由。

2、COM:

-> 在不同的I-PDUs之间提供单个信号或组信号的路由;

3、NM Coordinator:

-> 通过网络协调器处理的网络管理,同步连接到ECU的不同通信通道的网络状态;

4、Communication State Managers:

-> 通过接口去启动和关闭通信系统的硬件单元;

-> 控制PDU组。

内部通信路径如下图所示:

由上图可知,由CAN Driver发往CAN Interface的数据为I-PDU,经过CAN Inteface处理之后,发往CAN Tp为N-PDU,由PDU Router路由转发发往服务层中AUTOSAR COM为I-PDU。

以太网协议栈内部的通信路径如下图所示:

使用CAN XL的以太网和CAN通信,通信路径如下图所示:

2.3、从数据传输的角度看Communication

下图展示了数据流向图,SW-C 发送配置好的数据到远程ECU上,此数据不在就地缓存空间处理。

以下描述了传递流程:

-> RTE 会回调 SOME/IP transformer模块来传输来自于SW-C的数据,SOME/IP transformer作为传输链路上的第一道转换。

-> SOME/IP transformer执行转换,并将输出结果写入到RTE提供的Buffer1空间中;

-> 之后,RTE执行了Safety transformer,其作为传输链路上的第二道转换,Safety transformer的输入就是SOME/IP transformer的输出。

->E2E Transformer保护了数据,并将其输出结果写入到RTE提供的Buffer2空间中。此过程增加了一个新的Buffer空间,因为in-place buffer处理未被使用。

-> 最后,RTE传出最后的输出结果到AUTOSAR COM模块中。

2.4、Communication中的接口

架构描述:

RTE使用了位于BSW中的系统服务层中的转换器:SOME/IP transformer、E2E Transformer。

接口描述:

c 复制代码
	SomeIpXf_SOMEIP_Signal1
	(
		uint8 *buffer1,
		uint16 *buffer1Length,
		<type> data
	)
c 复制代码
	SafetyXf_Safety_Signal1
	(
		uint8 *buffer2,
		uint16 *buffer2Length,
		uint8 *buffer1,
		uint16 buffer1Length
	)

由上图所示,RTE层调用了 SomeIpXf_SOMEIP_Signal1 接口函数,将来自于SW-C数据进行转换,转换完成之后,保存到buffer1Length中(即图中的Buffer1);随后RE回调了SafetyXf_Safety_Signal1 接口函数,借助于E2E Transformer对数据进行保护处理,转换完成之后,保存到buffer2Length中(即图中的Buffer2);最后,调用Com_SendDynSignal接口函数,将输出结果传递到AUTOSAR COM层中。

更多内容可点击返回参考 CP_AUTOSAR_总目录

相关推荐
电子科技圈13 小时前
SmartDV展示完整的边缘与连接IP解决方案,以高速和低功耗特性赋能移动、物联网和媒体处理设备创新
人工智能·嵌入式硬件·mcu·物联网·智能家居·智能硬件·iot
天月风沙1 天前
Betaflight飞控、树莓派RP2350B主控编译教程
linux·单片机·嵌入式硬件·mcu·无人机·树莓派
电子科技圈2 天前
芯科科技2026 Tech Talks技术讲座启航聚焦无线与边缘 AI,共绘智能物联新蓝图
人工智能·嵌入式硬件·mcu·物联网·智能家居·智能硬件·iot
EVERSPIN3 天前
低功耗MCU对TWS充电仓的驱动控制
单片机·嵌入式硬件·mcu·低功耗mcu
白掰虾4 天前
STM32CubeMX2教程——STM32C5 UART
stm32·单片机·嵌入式硬件·mcu·usart·stm32cubemx2·stm32c542
狂奔蜗牛(bradley)6 天前
使用数组重构责任链实现通信协议解析
网络·mcu·重构
狂奔蜗牛(bradley)6 天前
嵌入式软件中如何用责任链模式重构串口协议栈
网络·单片机·mcu·重构·责任链模式
咸鱼嵌入式7 天前
【AutoSAR】详解CANIF模块
单片机·mcu·车载系统·autosar
EVERSPIN8 天前
高性能32位MCU在热敏打印机上的应用
单片机·嵌入式硬件·mcu·32位mcu
学嵌入式的小杨同学8 天前
STM32 进阶封神之路(四十一)FreeRTOS 中断管理、软件定时器、内存管理与低功耗模式|工业级实战完整版
vscode·stm32·单片机·嵌入式硬件·mcu·智能硬件·嵌入式实时数据库