CAN Interaction Layer (谈谈我对交互层的理解)

Posted 2022-12-08 蚂蚁小兵

前言

• CAN 报文层交互层的内容呢全网的资源基本上都是对Help文档的直译，对于没接触过的同学理解起来可能比较吃力，这一节我就结合脚本一步一步的阐述下交互层

文章目录

• 前言
• 概念理解
• • 信号发送的基本类型
  • • 1，周期发送（cycle）
    • 2，信号值有变化了才发送（OnChange）
    • 3，只要设置了信号值就发送（OnWrite）
    • 4，设置了信号值且不等于默认值（IfActive）
    • 5，只要设置了信号值就发送n次（OnWriteWithRepetions）
    • 6，不指定发送方式，（NoSigSendType）
  • message发送的属性
  • • 1，是否支持交互层，（GenMsgILSupport）
    • 2，message发送类型，（GenMsgSendType）
    • 3，message快速发送周期，（GenMsgCycleTimeFast）
    • 4，message连续发送N帧当条件触发的时候，（GenMsgNrOfRepetition）
    • 5，message延迟多久再发，（GenMsgStartDelayTime）
• IL CAPL Functions
• 计算 Counter 和CheckSun
• 总结

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概念理解

1,下面的图是Help文档的首页。这张图我们能得到哪些信息呢？

• IL层在message发送到总线上之前，默认情况下，IL层的参数是在DBC文件中定义的。
• IL层定义message 和signal的行为方式，比如什么时候发，发送周期是多少。

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信号发送的基本类型

1，下图定义了 信号的行为，是周期的发送还是信号又变化的时候发送，又或者只要对信号设置了，不管值又改变否都要发送，下面结合实例一个一个看下

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2，这里博主用的是官方的一个工程C:\\Users\\Public\\Documents\\Vector\\CANoe\\Sample Configurations 11.0.81\\CAN\\Easy，如下图，博主这样排列了四个子面板，待会用得到。

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3，这里一定要明白DBC文件中定义了message和signals, 在DBC文件中通过属性定义了他们的发送行为（怎么定义，这里就不展开讲述DBC Editor的编辑操作了），下图我们观察下，节点的属性只有两个，用于说明支持IL层，并且给出引用的Dll.

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4，下面是Light node下的 LightState （message）和FlashLight (signal)的发送属性,这些属性都是什么意思，在下面内容会展开讲

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5，如下图。我们打开 IL Configration 面板 ，找到 LightState （message）和FlashLight (signal)的发送属性，看的到是和上面DBC文件中定义的相吻合的。

1，周期发送（cycle）

• Cyclic - The message is sent at a fixed cycle time independent of signal values.

1，请看上面的那张图，LightState 报文的发送方式没定义（not_used）,但是LightState 信号的发送方式是cycle,所以这整个信号的发送行为就是周期发送

结论：某个message下只要有一个信号的发送方式是cycle，则这个message的发送方式就是cycle

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2，信号值有变化了才发送（OnChange）

• OnChange-The message is sent when a changed signal value is written
  to the message.

2，根据下图的步骤改变信号的值，发现只有值每次改变才会发送一帧

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3，只要设置了信号值就发送（OnWrite）

• OnWrite - The message is sent when the value of a signal is rewritten to the message.

3，根据下图,我连续三次设置了FlashLight==1 ，所以Trace上打印了三帧报文

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4，设置了信号值且不等于默认值（IfActive）

• IfActive： The message is sent at a fast cycle time if a signal of the message is set to an active value. As soon as all values are inactive, the message is no longer sent.
  这段话可以理解为信号值有变化，而且值不等于默认值，才视为有效值

4，看下FlashLight的默认值是0，设置成IFActive之后，开始Trace中是没报文的，当我将值设置为1之后，立马100ms的周期发送报文，当再设置为0之后，报文立马停发。

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5，只要设置了信号值就发送n次（OnWriteWithRepetions）

这个Help中没说，根据理解就是 在OnWrite的基础上，连续以fast cycle time发送 n 次，n的数值由Repetitionsc参数请确定

6，不指定发送方式，（NoSigSendType）

如果signal的发送方式 是不指定发送方式，那么这个信号的发送方式取决于message的发送方式

• 如果message 的发送方式 not_used ,则报文不发送
• 如果message 的发送方式 cycle,则报文发送

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message发送的属性

1，下图呢，help中说明了一些message 的常用属性，那么接下来我们就借助IL Configration 说明下这些属性

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1，是否支持交互层，（GenMsgILSupport）

这个必须打勾的，不打勾，下面定义的属性全都没用的

2，message发送类型，（GenMsgSendType）

支持以下四种类型

• Cyclic
• NotUsed
• IfActive
• NoMsgSendType

如果message设置为cycle,即使signal 设置为 NoSigSendType ，则报文还是会以cycle发送的
如果message设置为NoMsgSendType 或者NotUsed ,但是signal 设置为 Cyclic ，则报文还是会以cycle发送的
总而言之，message 和signal的发送方式有点取或 的意思，signal发送类型在mesage的属性上进一步定义了报文的发送方式，再比如
如果message设置为cycle,signal 设置为 OnWriteWithRepetions，则报文不仅以cycle发送，还能响应 OnWriteWithRepetions的发送方式。

3，message快速发送周期，（GenMsgCycleTimeFast）

这个参数，在signal 的发送方式者只为 ifactive的时候 有用 ，

4，message连续发送N帧当条件触发的时候，（GenMsgNrOfRepetition）

这个参数，在signal 的发送方式者只为xxxxwithRepetition的时候 有用 ，就是以fast cycle time 连续发送 n帧报文，n就是这个参数定义的内容

5，message延迟多久再发，（GenMsgStartDelayTime）

这个参数，比如这只为10s，则当start Run之后，Trace中10s后你才能看到这个第一帧报文。

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IL CAPL Functions

IL CAPL Functions 给了很多的API函数可以用的，下面我就选取一些比较实用的函数讲解下。

1，下图 IL 启动和停止的一个状态机和函数

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2，`long ILControlInit () ：初始化 IL

这个函数只能在 on preStart中使用 ，目的是阻止 IL自动启动（ IL 是默认生效的）

我们在light.can里面添加如下代码

On preStart

 long  ret;
 ret =  ILControlInit ();
 write("****ILControlInit  trolinit:%d",ret); 

测试结果来看，Trace没输出，说明禁止IL成功了。

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3，`long ILControlStart（） 和 ILControlStop （） ：开始和停止

我们在light.can里面添加如下代码：

//On preStart
//
// long  ret;
// ret =  ILControlInit ();
// write("****ILControlInit  trolinit:%d",ret); 
//
on key 'a'

 long  ret;
 ret =  ILControlStop ();
 write("****ILControlStop :%d",ret); 


on key 'b'

 long  ret;
 ret =  ILControlStart ();
 write("****ILControlStart :%d",ret); 

测试结果：在4s的时候按下’a‘,Trace中停发了， 然后又按下’b‘ 报文又继续发送

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4，`long ILSetMsgEvent (dbMessage msg) ：直接向总线上发送一帧报文

我们在light.can里面添加如下代码：

on  key 'c'

  long  ret;
 ret =  ILSetMsgEvent (LightState);
 write("****ILSetMsgEvent :%d",ret); 

测试结果：

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5，故障注入

我们在light.can里面添加如下代码：

on key 'd'

 long  ret;
 ret =  ILFaultInjectionDisableMsg(LightState);
 write("****ILFaultInjectionDisableMsg:%d",ret); 



on  key 'e'

 long  ret;
 ret =  ILFaultInjectionEnableMsg(LightState);
 write("****ILFaultInjectionEnableMsg:%d",ret); 


on key 'f'

  long  ret;
 ret =  ILFaultInjectionSetMsgCycleTime (LightState,200);
 write("****ILFaultInjectionSetMsgCycleTime :%d",ret); 

 
on  key 'g'

  long  ret;
 ret =  ILFaultInjectionResetMsgCycleTime (LightState);
 write("****ILFaultInjectionResetMsgCycleTime :%d",ret); 

分别以此按下键盘的，d,e,f,g 测试结果如下：

5，节点的函数我们选择节点开始和停发

因为我们的工程Light 节点只有一个 message ,不能很好的体现对节点的操作，所以我们按照下图添加一个message,

我们在light.can里面添加如下代码：

 on  key 'h'

  long  ret;
 ret =  ILNodeControlStop ("Light");
 write("****ILNodeControlStop :%d",ret); 

 
on  key 'i'

  long  ret;
 ret =  ILNodeControlStart ("Light");
 write("****ILNodeControlStart :%d",ret); 

分别以此按下键盘的，h,i 测试结果如下：

计算 Counter 和CheckSun

IL 层最常用的应该就是计算Counter和 CheckSum了，上面新建的message中包含了counter和checkSum信号的目的就在这一步。

dword applILTxPending(long aId, dword aDlc, byte data[]);这个函数是个回调函数，当前节点又message发出，就会调用这个函数

我们在light.can里面添加如下代码：

dword applILTxPending (long aId, dword aDlc, byte data[])

  dword i;
  byte xor;
  
  if(aId == 0x322)
  
      // calculate counter
    i = data[1] & 0x0F;
    i++;
    i = i % 16;
    data[1] = i & 0x0F;

  
    // calculate checksum
    xor = 0xff;
    for(i = 1; i < aDlc; ++i) 
      xor = xor ^ data[i];
    
    data[0] = xor;
  
  
    return 1; // don't prevent sending of the message

从测试结果来看，我们成功的计算了counter 和 check sum

总结

• 回顾下本章节讲述了的知识点，主要还是要对DBC文件对node,message，signal定义的属性要了解，其次IL层的函数用很多，我们选择了一些长得漂亮的函数测试；最重要的是我们可以在IL层就完成对message 的counter和checksum的计算。

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