AUTOSAR CanTp 模块学习笔记

gscsded2026-08-12 13:11

1. 模块定位

CanTp（CAN Transport Layer）是 AUTOSAR Classic 通信栈中的 CAN 传输层模块，实现 ISO 15765-2 定义的 DoCAN 传输协议。

它解决的核心问题是：一条完整的上层消息可能超过单个 CAN 帧的载荷上限，需要进行分段发送和接收重组。
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解析 UDS 服务
PduR

按 PDU ID 路由
CanTp

分段、重组、流控、超时
CanIf

CAN ID 与控制器映射
Can Driver

操作 CAN 控制器
CAN Controller / Bus

CanTp 不负责以下工作：

  • 不解析 UDS 服务，例如 0x22、0x27、0x31；
  • 不决定 PDU 应路由到哪个上层模块；
  • 不负责 CAN ID 与硬件控制器的最终映射；
  • 不直接访问 CAN 控制器寄存器。

对应的职责边界如下：

工作内容 负责模块
UDS 服务处理 Dcm
PDU 路由 PduR
长报文分段与重组 CanTp
CAN ID、控制器映射 CanIf
CAN 硬件访问 Can Driver

2. 基本术语

2.1 N-SDU

N-SDU 是上层交给 CanTp 的完整消息。例如，一个包含 VIN 的 UDS 响应：

text 复制代码 
62 F1 90 + 17 字节 VIN

CanTp只处理这条消息的长度、地址信息和传输过程，不解释其中的诊断含义。

2.2 N-PDU

N-PDU 是 CanTp 根据传输协议生成或接收的分段，包括：

类型 名称 用途
SF Single Frame 短消息一次发送完成
FF First Frame 多帧传输的第一帧，携带总长度
CF Consecutive Frame 携带后续分段数据
FC Flow Control 接收方控制发送节奏

关系如下：
#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj p{margin:0;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .label text,#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .node rect,#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .node circle,#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .node ellipse,#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .node polygon,#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .rough-node .label text,#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .node .label text,#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .image-shape .label,#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .rough-node .label,#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .node .label,#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .image-shape .label,#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .icon-shape,#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .icon-shape p,#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .icon-shape .label rect,#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .image-shape .label rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-wYqvWtmZrsYowtAj :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 完整 N-SDU

例如 20 字节 UDS 响应
CanTp 分段
FF分段
第1个CF分段
第2个CF分段
多个 CAN 帧

2.3 N-PCI

N-PCI 是 CanTp 加入的协议控制信息，用于描述：

  • 帧类型；
  • 完整消息长度；
  • 连续帧序号 SN；
  • 流控状态 FS；
  • 块大小 BS；
  • 最小发送间隔 STmin。

例如，UDS请求为：

text 复制代码 
22 F1 90

使用经典 CAN 单帧发送时，可能形成：

text 复制代码 
03 22 F1 90 00 00 00 00

其中 03 是 CanTp 的单帧长度信息，22 F1 90 才是 UDS 数据。

3. 帧结构详解

3.1 阅读帧结构前的约定

以下结构先按最常见的组合说明：

text 复制代码 
Classic CAN + Normal Addressing + 8字节CAN载荷

在这种情况下，N-PCI从Byte 0开始。Byte 0的高4位表示帧类型：

高4位 帧类型
0 SF，单帧
1 FF，首帧
2 CF，连续帧
3 FC，流控帧

这里的Byte 0指CAN数据区的第一个字节，不包括CAN ID、DLC、CRC等数据链路层字段。

四种CanTp帧的字节结构汇总如下：

表中的Data[n]表示完整N-SDU中的第n个数据字节，只是位置索引，不代表该字节的实际十六进制数值。例如，Data[6]表示"第7个上层数据字节"，不是0xD6。

帧类型 Byte07:4 Byte03:0 Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7
SF 0 SF_DL Data[0] Data[1] Data[2] Data[3] Data[4] Data[5] Data[6]
FF 1 LEN[11:8] LEN[7:0] Data[0] Data[1] Data[2] Data[3] Data[4] Data[5]
CF 2 SN Data[n] Data[n+1] Data[n+2] Data[n+3] Data[n+4] Data[n+5] Data[n+6]
FC 3 FS BS STmin Padding Padding Padding Padding Padding

表中各字段的作用：

字段 含义
SF_DL 单帧中有效N-SDU数据的长度
LEN[11:8]、LEN[7:0] 首帧中的12位完整消息长度FF_DL
SN 连续帧序号，取值0～F并循环
FS 流控状态：CTS、WAIT或OVFLW
BS 一个块中允许连续发送的CF数量
STmin 相邻CF之间的最小发送间隔
Data n N-SDU的分段数据
Padding 按配置补齐的填充字节，不属于上层有效数据

3.2 SF：单帧

当完整消息可以装入一个CAN帧时使用SF。

帧类型 Byte07:4 Byte03:0 Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7
SF 0 SF_DL Data[0] Data[1] Data[2] Data[3] Data[4] Data[5] Data[6]
  • Byte0[7:4]固定为0000b，表示SF；
  • Byte0[3:0]是SF_DL，表示本帧携带的有效N-SDU数据长度；
  • Normal Addressing下，经典CAN最多携带7字节N-SDU数据。

示例：发送3字节UDS数据22 F1 90。

text 复制代码 
CAN数据区（十六进制）：03 22 F1 90 00 00 00 00

逐字节解释：

字节 数值 含义
Byte 0 0x03 高4位0表示SF，低4位3表示有效数据3字节
Byte 1 0x22 UDS服务SID
Byte 2 0xF1 UDS参数
Byte 3 0x90 UDS参数
Byte 4～7 0x00 示例中的填充字节，不属于UDS数据

3.3 FF：多帧传输的首帧

完整消息超过单帧容量时，发送方首先发送FF。

帧类型 Byte07:4 Byte03:0 Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7
FF 1 LEN[11:8] LEN[7:0] Data[0] Data[1] Data[2] Data[3] Data[4] Data[5]
  • Byte0[7:4]固定为0001b，表示FF；
  • Byte0[3:0]保存总长度的高4位；
  • Byte1保存总长度的低8位；
  • Byte2～7携带完整消息的前6字节数据。

前12位长度字段共同构成FF_DL：

text 复制代码 
FF_DL = ((Byte0 & 0x0F) << 8) | Byte1

示例：完整消息长度为20字节，即0x014。

text 复制代码 
Byte 0 = 0x10
Byte 1 = 0x14

因此FF的数据区结构为：

帧类型标签（不在线上传输） Byte0 Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7
FF 0x10 0x14 Data[0] Data[1] Data[2] Data[3] Data[4] Data[5]

本例中，Byte0[3:0]=0，Byte1=0x14，因此完整消息长度为20字节。Normal Addressing下，经典CAN的FF使用2字节N-PCI，首帧能携带6字节N-SDU数据。

超过4095字节的长度

12位FF_DL最大表示4095。需要传输更长消息时，可使用扩展FF长度格式：

格式 Byte0 Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 后续字节
扩展FF长度 0x10 0x00 LEN[31:24] LEN[23:16] LEN[15:8] LEN[7:0] N-SDU数据

Byte 0～1中的12位长度为0，表示真正的32位长度位于Byte 2～5。具体支持范围还受AUTOSAR版本、配置和上层缓冲区能力限制。

3.4 CF：连续帧

FF之后的剩余数据通过CF发送。

帧类型 Byte07:4 Byte03:0 Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7
CF 2 SN Data[n] Data[n+1] Data[n+2] Data[n+3] Data[n+4] Data[n+5] Data[n+6]
  • Byte0[7:4]固定为0010b，表示CF；
  • Byte0[3:0]是连续帧序号SN，范围为0x0～0xF；
  • Normal Addressing下，每帧最多携带7字节后续数据。

沿用前面"完整消息共20字节"的示例，FF已经携带Data[0]～Data[5]，后续两个CF的数据区结构为：

帧类型标签（不在线上传输） Byte0 Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7
第1个CF，SN=1 0x21 Data[6] Data[7] Data[8] Data[9] Data[10] Data[11] Data[12]
第2个CF，SN=2 0x22 Data[13] Data[14] Data[15] Data[16] Data[17] Data[18] Data[19]

SN按照以下方式循环：

text 复制代码 
1 → 2 → 3 → ... → E → F → 0 → 1

接收方发现SN不连续时，应终止本次接收。

3.5 FC：流控帧

接收方收到FF后，用FC通知发送方是否可以继续，以及后续CF的发送节奏。

帧类型 Byte07:4 Byte03:0 Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7
FC 3 FS BS STmin Padding Padding Padding Padding Padding
  • Byte0[7:4]固定为0011b，表示FC；
  • Byte0[3:0]是流控状态FS；
  • Byte1是块大小BS；
  • Byte2是最小帧间隔STmin。
FS：Flow Status
FS 名称 含义
0 CTS Continue To Send，允许继续发送
1 WAIT 接收方暂时没有准备好，发送方继续等待
2 OVFLW 缓冲区不足，终止本次传输
3～F Reserved 保留值，不能当成CTS处理
BS：Block Size

BS规定发送方在下一次等待FC之前，最多可以连续发送多少个CF。

text 复制代码 
BS = 0：后续CF可一直发到消息结束，不再等待新的FC
BS = 8：每发送8个CF，暂停并等待下一帧FC

接收方每成功接收一个CF就增加块计数。达到BS且消息还未结束时，接收方发送新的FC，发送方收到后才能继续。

STmin：Separation Time Minimum

STmin规定相邻CF之间的最小发送间隔。

STmin编码 对应时间
0x00～0x7F 0～127 ms，数值本身就是毫秒数
0xF1～0xF9 100～900 μs，每增加1代表增加100 μs
0x80～0xF0 保留
0xFA～0xFF 保留

例如：

text 复制代码 
STmin = 0x05 → 相邻CF至少间隔5 ms
STmin = 0xF3 → 相邻CF至少间隔300 μs

一帧典型FC：

text 复制代码 
30 08 05 00 00 00 00 00

含义为：

text 复制代码 
0x30：FC.CTS
0x08：每发送8个CF后重新等待FC
0x05：相邻CF至少间隔5 ms

3.6 一次完整多帧传输

假设发送20字节数据，Normal Addressing、经典CAN、BS为8、STmin为5 ms：
接收方 发送方 接收方 发送方 #mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs p{margin:0;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .actor-line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .innerArc{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .messageText{fill:#333;stroke:none;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .labelText,#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .loopText,#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .noteText,#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs .actor-man circle,#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-Gf57mveUWhjdCVOs :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 得知总长度20字节 申请接收缓冲区 CTS，BS=8，STmin=5ms 至少间隔5ms 已接收20字节，重组完成 帧类型=FF；CAN数据区=0x10 0x14 Data0～Data5 帧类型=FC；CAN数据区=0x30 0x08 0x05及Padding 帧类型=CF，SN=1；CAN数据区=0x21 Data6～Data12 帧类型=CF，SN=2；CAN数据区=0x22 Data13～Data19

FF携带6字节，两个CF各携带7字节，总计6 + 7 + 7 = 20字节。由于总共只有两个CF，没有达到BS=8，因此不需要第二帧FC。

3.7 寻址方式对字节位置的影响

前面所有示例均为Normal Addressing。Extended Addressing或Mixed Addressing会在N-PCI之前增加一个地址字节，因此N-PCI整体向后移动一字节。

例如Extended Addressing下的SF：

寻址格式 Byte0 Byte17:4 Byte13:0 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7
Extended/Mixed SF 地址信息 0 SF_DL Data[0] Data[1] Data[2] Data[3] Data[4] Data[5]

这里的"地址信息"是协议字段，不是示例十六进制值。具体内容取决于配置的寻址格式，例如N_TA或N_AE。

对应载荷能力：

Classic CAN帧类型 Normal Addressing 增加1字节地址信息时
SF有效数据 7字节 6字节
FF首帧数据 6字节 5字节
CF有效数据 7字节 6字节

因此抓取总线报文时，不能固定认为PCI一定在Byte 0，必须先确认CanTp的寻址格式。

3.8 CAN FD下的单帧长度

CAN FD一帧最多可携带64字节。Normal Addressing下，如果SF数据长度超过低4位能直接表达的范围，可使用SF转义长度格式：

格式 Byte0 Byte1 Byte2及后续字节
CAN FD SF转义长度 0x00 SF_DL Data[0]、Data[1]......
  • Byte 0仍表示SF，但低4位长度为0；
  • Byte 1保存实际SF数据长度；
  • Normal Addressing下最多可留下62字节空间存放N-SDU数据。

CAN FD报文还要考虑合法DLC对应的载荷长度以及Padding配置。分析报文时，应使用SF_DL或FF_DL判断有效数据长度，不能直接把整个CAN FD载荷都当成上层数据。

4. CanTp的核心组成

从代码角度看，CanTp主要由以下四部分组成：

  1. 发送状态机；
  2. 接收状态机；
  3. 协议定时器；
  4. 上下层接口和数据搬运。

CanTp通常不会保存完整的诊断消息。完整缓冲区由Dcm等上层模块管理，CanTp通过PduR回调分段读取或写入数据，只保存当前连接的传输状态和少量帧数据。

5. 发送流程

5.1 单帧发送

当消息能够放入一个 CAN 帧时，发送过程为：
CanIf CanTp PduR Dcm CanIf CanTp PduR Dcm #mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC p{margin:0;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .actor-line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .innerArc{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .messageText{fill:#333;stroke:none;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .labelText,#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .loopText,#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .noteText,#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC .actor-man circle,#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-F6PAahtjVAGQPdTC :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 请求发送完整消息 CanTp_Transmit() PduR_CanTpCopyTxData() 返回待发送数据 CanIf_Transmit(SF) CanTp_TxConfirmation() PduR_CanTpTxConfirmation(E_OK) 整条消息发送结束

5.2 多帧发送

多帧发送的主状态如下：
#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO p{margin:0;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO defs #statediagram-barbEnd{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO g.stateGroup text{fill:#9370DB;stroke:none;font-size:10px;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO g.stateGroup text{fill:#333;stroke:none;font-size:10px;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO g.stateGroup .state-title{font-weight:bolder;fill:#131300;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO g.stateGroup rect{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO g.stateGroup line{stroke:#333333;stroke-width:1;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .transition{stroke:#333333;stroke-width:1;fill:none;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .stateGroup .composit{fill:white;border-bottom:1px;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .stateGroup .alt-composit{fill:#e0e0e0;border-bottom:1px;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .state-note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .state-note text{fill:black;stroke:none;font-size:10px;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .stateLabel .box{stroke:none;stroke-width:0;fill:#ECECFF;opacity:0.5;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .edgeLabel .label rect{fill:#ECECFF;opacity:0.5;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .edgeLabel .label text{fill:#333;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .label div .edgeLabel{color:#333;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .stateLabel text{fill:#131300;font-size:10px;font-weight:bold;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .node circle.state-start{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .node .fork-join{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .node circle.state-end{fill:#9370DB;stroke:white;stroke-width:1.5;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .end-state-inner{fill:white;stroke-width:1.5;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .node rect{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .node polygon{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO #statediagram-barbEnd{fill:#333333;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .statediagram-cluster rect{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .cluster-label,#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .nodeLabel{color:#131300;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .statediagram-cluster rect.outer{rx:5px;ry:5px;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .statediagram-state .divider{stroke:#9370DB;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .statediagram-state .title-state{rx:5px;ry:5px;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .statediagram-cluster.statediagram-cluster .inner{fill:white;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .statediagram-cluster.statediagram-cluster-alt .inner{fill:#f0f0f0;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .statediagram-cluster .inner{rx:0;ry:0;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .statediagram-state rect.basic{rx:5px;ry:5px;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .statediagram-state rect.divider{stroke-dasharray:10,10;fill:#f0f0f0;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .note-edge{stroke-dasharray:5;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .statediagram-note rect{fill:#fff5ad;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;rx:0;ry:0;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .statediagram-note rect{fill:#fff5ad;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;rx:0;ry:0;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .statediagram-note text{fill:black;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .statediagram-note .nodeLabel{color:black;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .statediagram .edgeLabel{color:red;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO #dependencyStart,#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO #dependencyEnd{fill:#333333;stroke:#333333;stroke-width:1;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO .statediagramTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-SuDSvqY9YsC8HqZO :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} CanTp_Transmit
CanIf接受FF
FF发送确认
收到FC.CTS
收到FC.WAIT
FC.OVFLW或超时
发送一个CF
未达到BS且数据未结束
达到BS
数据发送完毕
Idle
SendFF
WaitTxConfirm
WaitFC
SendCF
Abort
WaitCFConfirm
Finished

具体过程：

  1. PduR调用 CanTp_Transmit()；
  2. CanTp记录总长度并选择SF或FF；
  3. 通过 PduR_CanTpCopyTxData() 获取当前分段数据；
  4. 调用 CanIf_Transmit() 发送FF；
  5. 收到FF的发送确认后进入等待FC状态；
  6. 解析FC中的FS、BS和STmin；
  7. 按照STmin发送CF，并维护SN和块计数；
  8. 达到BS后暂停，等待下一帧FC；
  9. 全部数据发送完成后，通过PduR通知上层。

需要注意：CanTp_TxConfirmation()只表示一个底层CAN帧完成发送，不表示远端ECU已经处理了UDS消息。

6. 接收流程

6.1 单帧接收

Dcm PduR CanTp CanIf Dcm PduR CanTp CanIf #mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n p{margin:0;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .actor-line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .innerArc{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .messageText{fill:#333;stroke:none;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .labelText,#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .loopText,#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .noteText,#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n .actor-man circle,#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-Fkk2khocTTqikK9n :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} CanTp_RxIndication(SF) PduR_CanTpStartOfReception() 返回缓冲区状态 PduR_CanTpCopyRxData() PduR_CanTpRxIndication(E_OK) 完整消息可用

6.2 多帧接收

#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM p{margin:0;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM defs #statediagram-barbEnd{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM g.stateGroup text{fill:#9370DB;stroke:none;font-size:10px;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM g.stateGroup text{fill:#333;stroke:none;font-size:10px;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM g.stateGroup .state-title{font-weight:bolder;fill:#131300;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM g.stateGroup rect{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM g.stateGroup line{stroke:#333333;stroke-width:1;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .transition{stroke:#333333;stroke-width:1;fill:none;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .stateGroup .composit{fill:white;border-bottom:1px;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .stateGroup .alt-composit{fill:#e0e0e0;border-bottom:1px;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .state-note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .state-note text{fill:black;stroke:none;font-size:10px;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .stateLabel .box{stroke:none;stroke-width:0;fill:#ECECFF;opacity:0.5;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .edgeLabel .label rect{fill:#ECECFF;opacity:0.5;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .edgeLabel .label text{fill:#333;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .label div .edgeLabel{color:#333;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .stateLabel text{fill:#131300;font-size:10px;font-weight:bold;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .node circle.state-start{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .node .fork-join{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .node circle.state-end{fill:#9370DB;stroke:white;stroke-width:1.5;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .end-state-inner{fill:white;stroke-width:1.5;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .node rect{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .node polygon{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM #statediagram-barbEnd{fill:#333333;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .statediagram-cluster rect{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .cluster-label,#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .nodeLabel{color:#131300;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .statediagram-cluster rect.outer{rx:5px;ry:5px;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .statediagram-state .divider{stroke:#9370DB;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .statediagram-state .title-state{rx:5px;ry:5px;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .statediagram-cluster.statediagram-cluster .inner{fill:white;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .statediagram-cluster.statediagram-cluster-alt .inner{fill:#f0f0f0;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .statediagram-cluster .inner{rx:0;ry:0;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .statediagram-state rect.basic{rx:5px;ry:5px;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .statediagram-state rect.divider{stroke-dasharray:10,10;fill:#f0f0f0;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .note-edge{stroke-dasharray:5;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .statediagram-note rect{fill:#fff5ad;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;rx:0;ry:0;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .statediagram-note rect{fill:#fff5ad;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;rx:0;ry:0;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .statediagram-note text{fill:black;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .statediagram-note .nodeLabel{color:black;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .statediagram .edgeLabel{color:red;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM #dependencyStart,#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM #dependencyEnd{fill:#333333;stroke:#333333;stroke-width:1;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM .statediagramTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-KdJD9H87ljvykIPM :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 收到FF
上层缓冲区可用
缓冲区溢出或格式错误
FC发送确认
收到正确SN的CF
N_Cr超时或SN错误
未达到BS且数据未结束
达到BS
完整消息接收完毕
Idle
ReceiveFF
SendFC
Abort
WaitCF
CopyCF
Finished

具体过程：

  1. CanIf通过 CanTp_RxIndication() 交付收到的CAN帧；
  2. CanTp解析PCI，判断是SF、FF、CF还是FC；
  3. 收到FF后解析完整消息长度；
  4. 调用 PduR_CanTpStartOfReception() 申请上层缓冲区；
  5. 根据缓冲区状态发送 FC.CTS、FC.WAIT 或 FC.OVFLW；
  6. 接收CF，检查SN并通过 PduR_CanTpCopyRxData() 写入上层缓冲区；
  7. 达到BS后重新发送FC；
  8. 完整消息接收后调用 PduR_CanTpRxIndication(E_OK)；
  9. 发生超时、序号错误或长度错误时，以 E_NOT_OK 结束本次接收。

7. 主要接口

7.1 CanTp提供给上层的接口

c 复制代码 
CanTp_Transmit();
CanTp_CancelTransmit();
CanTp_CancelReceive();
CanTp_ChangeParameter();
CanTp_ReadParameter();

其中 CanTp_Transmit() 用于启动一次传输。它通常只初始化运行时状态，实际分段发送由后续回调和周期函数完成。

7.2 CanTp调用PduR的接口

c 复制代码 
PduR_CanTpStartOfReception();
PduR_CanTpCopyRxData();
PduR_CanTpRxIndication();

PduR_CanTpCopyTxData();
PduR_CanTpTxConfirmation();
接口 作用
StartOfReception 确认上层是否能够接收完整消息
CopyRxData 将当前接收分段写入上层缓冲区
RxIndication 通知上层整条消息接收成功或失败
CopyTxData 从上层缓冲区取得下一段待发送数据
TxConfirmation 通知上层整条消息发送成功或失败

7.3 下层调用CanTp的接口

c 复制代码 
CanTp_RxIndication();
CanTp_TxConfirmation();
  • CanTp_RxIndication()：收到SF、FF、CF或FC；
  • CanTp_TxConfirmation()：CanTp提交给下层的一个CAN帧已经发送完成或失败。

8. 时间参数与超时

CanTp的时间参数分成两类：

  1. STmin：接收方通过FC告诉发送方的帧间最小间隔；
  2. N_*定时器：本地协议状态机用来检测等待事件是否超时。

二者不能混为一谈。STmin控制正常发送节奏，N系列定时器负责发现通信流程卡住。

8.1 六个N定时器

定时器 所在角色 开始计时的典型事件 等待的目标事件
N_As 消息发送方 请求下层发送SF、FF或CF 对应N-PDU的发送确认
N_Ar 消息接收方 请求下层发送FC FC的发送确认
N_Bs 消息发送方 FF发送完成，或一个BS块发送完毕 接收下一帧FC
N_Br 消息接收方 收到FF，或收到一个完整CF块 准备并提交下一帧FC
N_Cs 消息发送方 收到FC.CTS，或上一CF进入后续处理 准备并提交下一帧CF
N_Cr 消息接收方 FC发送完成，或收到上一帧CF 接收下一帧CF

不同AUTOSAR栈的内部状态命名可能不同，但判断原则一致：确认发送是否完成、FC是否按时到达、CF是否按时到达。

8.2 N_As：发送方等待发送确认

CanIf/Can Driver CanTp发送方 CanIf/Can Driver CanTp发送方 #mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ p{margin:0;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .actor-line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .innerArc{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .messageText{fill:#333;stroke:none;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .labelText,#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .loopText,#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .noteText,#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ .actor-man circle,#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-c4tfxKDKDIaXjzNJ :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 启动N_As 停止N_As CanIf_Transmit(SF/FF/CF) CanTp_TxConfirmation(E_OK)

如果在N_As内没有收到发送确认，说明帧可能一直未被下层接受、CAN控制器长时间繁忙或总线状态异常。CanTp终止当前发送并向上层报告失败。

8.3 N_Ar：接收方等待FC发送确认

N_Ar与N_As相似，但专门站在消息接收方观察FC发送：

text 复制代码 
请求发送FC → 启动N_Ar → 收到FC的TxConfirmation → 停止N_Ar

N_Ar超时后，接收方无法确认FC已经发出，本次接收终止。

8.4 N_Bs与N_Br：等待和产生FC

消息接收方 消息发送方 消息接收方 消息发送方 #mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY p{margin:0;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .actor-line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .innerArc{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .messageText{fill:#333;stroke:none;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .labelText,#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .loopText,#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .noteText,#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY .actor-man circle,#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-wVWO5sspwbe5wvSY :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 启动N_Bs，等待FC 启动N_Br，准备FC FC提交后转入N_Ar阶段 收到FC后停止N_Bs FF或一个完整CF块 FC.CTS / FC.WAIT / FC.OVFLW

  • N_Bs是发送方的等待上限。如果收不到FC，发送方不能继续发送CF；
  • N_Br是接收方准备下一帧FC的时间预算，包括检查缓冲区等处理；
  • 接收方暂时没有缓冲区时可以发送FC.WAIT，但连续WAIT次数不得超过WFTmax；
  • 收到FC.WAIT后，发送方继续等待，并按照协议规则重新监控N_Bs；
  • 收到FC.OVFLW后立即终止传输。

8.5 N_Cs、N_Cr与STmin：连续帧阶段

消息接收方 消息发送方 消息接收方 消息发送方 #mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 p{margin:0;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .actor-line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .innerArc{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .messageText{fill:#333;stroke:none;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .labelText,#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .loopText,#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .noteText,#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 .actor-man circle,#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-voqUkZMDRlUXtpt7 :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 准备CF，受N_Cs和STmin约束 FC发送完成后启动N_Cr 收到CF1，重启N_Cr 相邻CF至少满足STmin FC.CTS，携带BS和STmin CF1 CF2

  • N_Cs约束发送方准备下一帧CF不能拖得过久；
  • STmin要求发送方不能发得过快；
  • N_Cr约束接收方等待下一帧CF不能无限等待；
  • 如果SN错误或N_Cr超时，接收方终止重组并向上层报告失败。

可以把这一阶段理解为：发送方必须在"不早于STmin、又不晚于协议超时"的时间窗口内继续发送CF。

8.6 定时器与主函数周期

CanTp通常通过周期调用的CanTp_MainFunction()维护软件定时器。假设：

text 复制代码 
CanTp_MainFunction周期 = 1 ms
N_Bs配置值              = 1000 ms

实现中通常换算为约1000个主函数周期。若主函数被延迟调度，实际超时精度也会受到影响。STmin为微秒级时，还可能需要更高精度的计时机制，不能只依赖较慢的毫秒级主函数。

8.7 与UDS P2/P2*的区别

N_As/N_Bs/N_Cr等是CanTp传输层定时器；P2/P2*是UDS层等待诊断响应的时间参数。

text 复制代码 
CanTp定时器：一帧是否按时发送、FC/CF是否按时到达
UDS P2/P2*：诊断请求发出后，ECU是否按时给出诊断响应

CanTp传输正常不代表UDS业务一定按时完成，两层需要分别分析。

9. 代码实现框架

以下代码仅用于说明实现结构，不是完整的AUTOSAR产品代码。

9.1 运行时状态

c 复制代码 
typedef enum
{
    CANTP_IDLE,

    CANTP_TX_SEND_SF,
    CANTP_TX_SEND_FF,
    CANTP_TX_WAIT_CONFIRM,
    CANTP_TX_WAIT_FC,
    CANTP_TX_SEND_CF,

    CANTP_RX_SEND_FC,
    CANTP_RX_WAIT_CF
} CanTp_StateType;

typedef struct
{
    CanTp_StateType state;

    uint32 totalLength;
    uint32 processedLength;

    uint8 sequenceNumber;
    uint8 blockSize;
    uint8 blockCounter;
    uint8 stMin;

    uint32 timer;

    PduIdType upperPduId;
    PduIdType lowerPduId;
} CanTp_ChannelType;

实际实现通常为每个通道维护一份运行时上下文，并通过临界区保护回调函数与周期函数共享的数据。

9.2 发送入口

c 复制代码 
Std_ReturnType CanTp_Transmit(
    PduIdType id,
    const PduInfoType *info)
{
    CanTp_ChannelType *channel = FindTxChannel(id);

    if ((channel == NULL) || (channel->state != CANTP_IDLE))
    {
        return E_NOT_OK;
    }

    channel->totalLength = info->SduLength;
    channel->processedLength = 0u;
    channel->sequenceNumber = 1u;

    channel->state = FitsInSingleFrame(info->SduLength)
        ? CANTP_TX_SEND_SF
        : CANTP_TX_SEND_FF;

    return E_OK;
}

9.3 接收回调

c 复制代码 
void CanTp_RxIndication(
    PduIdType rxPduId,
    const PduInfoType *pdu)
{
    uint8 frameType = GetPciType(pdu->SduDataPtr);

    switch (frameType)
    {
        case CANTP_PCI_SF:
            HandleSingleFrame(rxPduId, pdu);
            break;

        case CANTP_PCI_FF:
            HandleFirstFrame(rxPduId, pdu);
            break;

        case CANTP_PCI_CF:
            HandleConsecutiveFrame(rxPduId, pdu);
            break;

        case CANTP_PCI_FC:
            HandleFlowControl(rxPduId, pdu);
            break;

        default:
            HandleInvalidFrame(rxPduId);
            break;
    }
}

9.4 周期函数

c 复制代码 
void CanTp_MainFunction(void)
{
    for (each channel)
    {
        UpdateTimers(channel);

        switch (channel->state)
        {
            case CANTP_TX_SEND_SF:
                BuildAndTransmitSingleFrame(channel);
                break;

            case CANTP_TX_SEND_FF:
                BuildAndTransmitFirstFrame(channel);
                break;

            case CANTP_TX_WAIT_FC:
                CheckFlowControlTimeout(channel);
                break;

            case CANTP_TX_SEND_CF:
                if (StMinExpired(channel))
                {
                    BuildAndTransmitConsecutiveFrame(channel);
                }
                break;

            case CANTP_RX_SEND_FC:
                BuildAndTransmitFlowControl(channel);
                break;

            case CANTP_RX_WAIT_CF:
                CheckConsecutiveFrameTimeout(channel);
                break;

            default:
                break;
        }
    }
}

CanTp_MainFunction()由OS周期调用，主要负责更新定时器、检查超时以及推动状态机运行。

9.5 发送确认

c 复制代码 
void CanTp_TxConfirmation(
    PduIdType txPduId,
    Std_ReturnType result)
{
    CanTp_ChannelType *channel = FindChannel(txPduId);

    if (result != E_OK)
    {
        AbortTransmission(channel);
        return;
    }

    switch (channel->lastTransmittedFrame)
    {
        case CANTP_PCI_SF:
            FinishTransmission(channel);
            break;

        case CANTP_PCI_FF:
            channel->state = CANTP_TX_WAIT_FC;
            StartNbsTimer(channel);
            break;

        case CANTP_PCI_CF:
            ContinueOrFinishCfTransmission(channel);
            break;

        case CANTP_PCI_FC:
            channel->state = CANTP_RX_WAIT_CF;
            StartNcrTimer(channel);
            break;
    }
}

10. 主要配置项

CanTp配置通常由DaVinci Configurator、EB tresos等工具根据ARXML生成，常见内容包括：

  • Tx和Rx N-SDU；
  • 上层PduId及CanIf PduId；
  • 数据帧和FC帧的映射；
  • Normal、Extended、Mixed等寻址格式；
  • 物理寻址或功能寻址；
  • BS、STmin和WFTmax；
  • N_As、N_Bs、N_Cr等超时参数；
  • Padding配置；
  • Classic CAN或CAN FD；
  • 通道及连接资源。

功能寻址通常限制为单帧传输。因为功能寻址属于广播式请求，如果允许多帧，多个ECU可能同时发送FC或响应，造成总线冲突。

11. 阅读和调试代码的方法

阅读一个具体CanTp实现时，建议先定位以下四个入口：

text 复制代码 
CanTp_Transmit()
CanTp_RxIndication()
CanTp_TxConfirmation()
CanTp_MainFunction()

然后沿四条典型链路分析：

11.1 单帧发送

text 复制代码 
CanTp_Transmit
→ PduR_CanTpCopyTxData
→ CanIf_Transmit(SF)
→ CanTp_TxConfirmation
→ PduR_CanTpTxConfirmation

11.2 多帧发送

text 复制代码 
CanTp_Transmit
→ 发送FF
→ 等待FC
→ 按BS和STmin发送CF
→ 整条消息发送完成通知

11.3 单帧接收

text 复制代码 
CanTp_RxIndication(SF)
→ PduR_CanTpStartOfReception
→ PduR_CanTpCopyRxData
→ PduR_CanTpRxIndication

11.4 多帧接收

text 复制代码 
CanTp_RxIndication(FF)
→ 申请上层缓冲区
→ 发送FC
→ 接收并检查CF
→ 分段复制数据
→ 整条消息接收完成通知

出现传输失败时，按以下顺序排查：

  1. PDU ID与CAN ID映射是否正确；
  2. CanTp寻址格式是否一致；
  3. FF之后是否收到FC；
  4. FC中的BS和STmin是否正确解析；
  5. CF的SN是否连续；
  6. 是否发生N_As、N_Bs或N_Cr超时；
  7. PduR是否提供了足够的收发缓冲区；
  8. CanIf_Transmit()和发送确认是否正常；
  9. Classic CAN、CAN FD及Padding配置是否一致。

12. 总结

CanTp的运行逻辑可以归纳为：

text 复制代码 
发送：取得完整消息 → 生成SF或FF/CF → 等待确认和FC → 完成通知
接收：识别SF或FF/CF → 申请缓冲区 → 发送FC → 重组 → 完成通知

代码实现的重点不是帧格式本身，而是以下四项之间的配合：

  • 状态机维护当前传输阶段；
  • 定时器约束各阶段的等待时间；
  • PduR回调完成上层数据搬运；
  • CanIf接口完成单个CAN分段的收发。

参考资料

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