CanTSyn产品参考手册

缩写词注解

缩写词

英文全称

中文解释

(G)TD

(Global) Time Domain

（全局）时间域

(G)TM

(Global)Time Master

（全局）时间主控

<Bus>TSyn

A bus specific Time Synchronization module

特定总线时间同步模块

CAN

Controller Area Network

控制器区域网络

CanTSyn

Time Synchronization module for CAN

CAN时间同步模块

CRC

Cyclic Redundancy Checksum

循环冗余检验

Debounce Time

Minimum gap between two Tx messages with the same PDU

同一 PDU两条发送消息的最小间隔

DEM

Diagnostic Event Manager

诊断事件管理

DET

Default Error Tracer

默认错误跟踪器

DLC

Data Length Code

数据长度代码

FUP message

Follow-Up message

后续消息

OFNS message

Offset adjustment message

偏移调整消息

OFS message

Offset Synchronization message

偏移同步消息

StbM

Synchronized Time-Base Manager

同步的时间基管理

SYNC message

Time Synchronization message

时间同步消息

TG

Time Gateway

时间网关

Timesync

Time Synchronization

时间同步

TS

Time Slave

时间从属

TSD

Time Sub-domain

时间子域

简介

CanTSyn在AutoSAR软件层级架构如下图，其所属于时间同步栈。

image1

图1-1 CanTSyn所在AutoSAR软件架构

本文中描述CanTSyn，StbM负责管理时间域，给CanTSyn提供接口用来更新同步时间，给其他用户提供接口用来获取/通知同步时间。CanTSyn负责Can总线上的时间同步。

参考资料

[1] AUTOSAR_SWS_TimeSyncOverCAN.pdf，R19-11

[2] AUTOSAR_SWS_SynchronizedTimeBaseManager.pdf，R19-11

[3] AUTOSAR_EXP_LayeredSoftwareArchitecture.pdf，R19-11

功能描述

CanTSyn功能

CanTSyn功能介绍

CanTSyn模块和StbM模块息息相关，StbM模块提供了时间同步的功能和时钟实例的指针，但不负责在各个总线内的时间分发任务。那么CanTSyn模块就处理了在CAN总线发放时间信息的任务。

仅仅通过广播的方式把时间信息从Time Masters发送到Time Slaves会导致时间不精准，这是因为CAN总线传输仲裁机制以及BSW的延迟。

CanTSyn功能实现

我们通过以下的两步算法来尽可能消除这样的延迟：

发送方（Time Master）首先记录当前的同步时间（SYNC）以及本地时间(T0VLT)并在第一个广播信息（所谓的SYNC信息）里，把同步好的时间的秒部分（SYNCSEC）作为内容发送。发送方在收到 “CAN transmit confirmation”时记录时间戳来得到信息实际发送的时间点（T1VLT）。

接收方（Time Slave）收到信息 “CAN receive indication”时记录时间戳来检测信息实际收到的时间点（T2VLT）。

在第二个广播信息（所谓的FUP（follow-up）信息）里，发送方发送T4作为内容，T4为SYNC消息准备发送和实际发送的时间差（T1VLT-T0VLT）加上T0SYNCNS（同步时间的纳秒部分）（T4=T0SYNCNS+(T1VLT-T0VLT)）。对于发送方来说，此时T0SYNCSEC+T4就为同步时间。

Time Slave现在从SYNC和FUP消息里获取了足够的信息，再加上先前记录的时间戳T2VLT，就可以确定更加确切的时间信息。接收方获取当前的时间戳为T3VLT，再减去T2VLT，我们就将FUP及SYNC消息中的传输延迟包含在内，再加上T0SYNCSEC+T4（Master的同步时间），我们就得到最终的同步时间T5= T0SYNCSEC+T4+（T3VLT-T2VLT）。

至此，Time Master和Time Slave完成时间同步。

以下图片显示了CAN时间同步机制：

image2

图2-1 Can时间同步算法

源文件描述

表3-1 CanTSyn组件文件描述

文件

说明

CanTSyn.c

包含需 要使用的宏定义，内部变量，内部函数，全局函数。

CanTSyn.h

包含需要使用的宏 定义，类型定义，配置结构体声明，外部函数声明。

CanTSyn_Cbk.h

包含需要使用的宏定义 ，类型定义，配置结构体声明，外部回调函数声明。

CanTSyn_Cfg.h

包含配置宏定义。

CanTSyn_Cfg.c

包含配置参数结构体。

CanTSyn_MemMap.h

CanTSyn模块的内存映射。

image3图3-1 CanTSyn组件文件交互关系图

API接口

类型定义

CanTSyn_ConfigType类型定义

名称

CanTSyn_ConfigType

类型

Structure

范围

无

描述

配置参数结构体类型定义

CanTSyn_TransmissionModeType类型定义

名称

CanTSyn_TransmissionModeType

类型

Enumeration

范围

CANTSYN_TX_OFF

CANTSYN_TX_ON

描述

传输模式

输入函数描述

输入模块

API

Crc

Crc_CalculateCRC8H2F

Det

Det_ReportError

CanIf

CanIf_Transmit

StbM

StbM_BusGetCurrentTime

StbM_BusSetGlobalTime

StbM_GetCurrentVirtualLocalTime

StbM_GetOffset

StbM_GetTimeBaseStatus

StbM_GetTimeBaseUpdateCounter

静态接口函数定义

CanTSyn_GetVersionInfo函数定义

函数名称：

CanTSyn_GetVersionInfo

函数原型：

void CanTSyn_GetVersionInfo (

Std_VersionInfoType* versioninfo

)

服务编号：

0x02

同步/异步：

同步

是 否可重入：

否

输入参数：

无

输入 输出参数：

无

输出参数：

versionInfoPtr：版本信息

返回值：

无

功能概述：

获取CanTSyn模块版本信息

CanTSyn_Init函数定义

函数名称：

CanTSyn_Init

函数原型：

void CanTSyn_Init (

const Ca nTSyn_ConfigType* configPtr

)

服务编号：

0x01

同步/异步：

同步

是 否可重入：

否

输入参数：

configPtr

值域：

配置结构指针

输入 输出参数：

无

输出参数：

无

返回值：

无

功能概述：

初始化模块。

CanTSyn_SetTransmissionMode函数定义

函数名称：

CanTSyn_Se tTransmissionMode

函数原型：

void CanTSyn_Se tTransmissionMode (

uint8 CtrlIdx,

CanTSyn_Tra nsmissionModeType Mode

)

服务编号：

0x03

同步/异步：

同步

是 否可重入：

否

输入参数：

CtrlIdx

值域：

CAN通道序号

Mode

值域：

CANTSYN_TX_OFF CANTSYN_TX_ON

输入 输出参数：

无

输出参数：

无

返回值：

无

功能概述：

开 关发送消息功能。

CanTSyn_RxIndication函数定义

函数名称：

Can TSyn_RxIndication

函数原型：

void Can TSyn_RxIndication (

PduIdType RxPduId,

const PduInfoType* PduInfoPtr

)

服务编号：

0x42

同步/异步：

同步

是 否可重入：

对于不同的PDU可 重入，否则不可。

输入参数：

RxPduId

值域：

收到的PDU Id

PduInfoPtr

值域：

数据信息指针

输入 输出参数：

无

输出参数：

无

返回值：

无

功能概述：

提示从 下层模块收到PDU。

CanTSyn_TxConfirmation函数定义

函数名称：

Ca nTSyn_TxConfirmation

函数原型：

void Ca nTSyn_TxConfirmation (

PduIdType TxPduId,

Std_ReturnType result

)

服务编号：

0x40

同步/异步：

同步

是 否可重入：

对于不同的P DU可重入，否则不可。

输入参数：

RxPduId

值 域：

收到的PDU Id

result

值 域：

E_OK：成功发送。

E_NOT_Ok：发送失败

输入 输出参数：

无

输出参数：

无

返回值：

无

功能概述：

下层模块 确认发送成功或失败。

CanTSyn_MainFunction函数定义

函数名称：

CanTSyn_MainFunction

函数原型：

void CanTSyn_MainFunction (

void

)

服务编号：

0x06

功能概述：

模块主函数，循环调用，发送时间同步消息。

可配置函数定义

无。

配置

配置列表

表5-1属性描述

UI名称

该配置项在配置工具界面显示的名称

取值范围

该配置项允许的取值区间

默认取值

该配置项默认的配置值

参数描述

该配置项在标准的AUTOSAR_EcucParamDef.arxml文件中的描述

依赖关系

该配置项与其他模块或配置项的关系

CanTSynGeneral

image4

图5-1 CanTSynGeneral 工具配置

表5-2 CanTSynGeneral配置描述

UI名称

描述

CanT SynDevErrorDetect

取值范围

True、False

默 认取值

False

参数描述

开关 错误检测和通知。

依赖关系

无

CanTSynM ainFunctionPeriod

取值范围

0 .. INF

默 认取值

无

参数描述

主函数调度周期。

依赖关系

无

CanT SynVersionInfoApi

取值范围

True、False

默 认取值

False

参数描述

开关获 取版本信息接口。

依赖关系

无

Can

TSynR19CbkVersion
name:

can

tsynr19cbkversion

:

class: unnumbered

取值范围

True、False

默 认取值

False

参数描述

选择C anTSyn回调函数为 R19版本（默认为 4.2.2 版本）。

依赖关系

无

CanTSynGlobalTimeDomain

image5

图5-2 CanTSynGlobalTimeDomain 工具配置

表5-3 CanTSynGlobalTimeDomain配置描述

UI名称

描述

CanTSynG lobalTimeDomainId

取值范围

0 .. 31

默 认取值

无

参数描述

时间域ID。

依赖关系

无

CanTSynUse ExtendedMsgFormat

取值范围

True、False

默 认取值

False

参数描述

是否使 用时间同步扩展格 式（仅CANFD）。

依赖关系

无

CanTSynSynchr onizedTimeBaseRef

取值范围

reference

默 认取值

无

参数描述

引 用需要的时间基。

依赖关系

StbMSync hronizedTimeBase

CanTSynGlobalTimeSyncDataIDList

image6

图5-3 CanTSynGlobalTimeSyncDataIDList工具配置

CanTSynGlobalTimeSyncDataIDListElement

image7

图5-4 CanTSynGlobalTimeSyncDataIdListElement工具配置

表5-4 CanTSynGlobalTimeSyncDataIdListElement配置描述

UI名称

描述

CanTSynGlobalTim eSyncDataIDListIndex

取值范围

0 .. 15

默 认取值

无

参数描述

用于 CRC计算和信息校 验SYNC报文的Dat aIDList的Index。

依赖关系

不可配，自 动根据顺序生成。

CanTSynGlobalTim eSyncDataIDListValue

取值范围

0 .. 255

默 认取值

无

参数描述

用于CRC计算和信 息校验SYNC报文的 DataIDList的值。

依赖关系

无

CanTSynGlobalTimeFupDataIDList

image8

图5-5 CanTSynGlobalTimeFupDataIdList工具配置

CanTSynGlobalTimeFupDataIDListElement

image9

图5-6 CanTSynGlobalTimeFupDataIdListElement工具配置

表5-5 CanTSynGlobalTimeFupDataIdListElement配置描述

UI名称

描述

CanTSynGlobalTim eFupDataIDListIndex

取值范围

0 .. 15

默 认取值

无

参数描述

用 于CRC计算和信息 校验FUP报文的Dat aIDList的Index。

依赖关系

不可配，自 动根据顺序生成。

CanTSynGlobalTim eFupDataIDListValue

取值范围

0 .. 255

默 认取值

无

参数描述

用于CRC计算和信 息校验SYNC报文的 DataIDList的值。

依赖关系

无

CanTSynGlobalTimeOfsDataIDList

image10

图5-7 CanTSynGlobalTimeOfsDataIdList工具配置

CanTSynGlobalTimeOfsDataIDListElement

image11

图5-8 CanTSynGlobalTimeOfsDataIdListElement工具配置

表5-6 CanTSynGlobalTimeOfsDataIdListElement配置描述

UI名称

描述

CanTSynGlobalTime OfsDataIDListIndex

取值范围

0 .. 15

默 认取值

无

参数描述

用 于CRC计算和信息 校验OFS报文的Dat aIDList的Index。

依赖关系

不可配，自 动根据顺序生成。

CanTSynGlobalTime OfsDataIDListValue

取值范围

0 .. 255

默 认取值

无

参数描述

用于CRC计算和信 息校验OFS报文的 DataIDList的值。

依赖关系

无

CanTSynGlobalTimeOfnsDataIDList

image12

图5-9 CanTSynGlobalTimeOfnsDataIdList工具配置

CanTSynGlobalTimeOfnsDataIDListElement

image13

图5-10 CanTSynGlobalTimeOfnsDataIdListElement工具配置

表5-7 CanTSynGlobalTimeOfnsDataIdListElement配置描述

UI名称

描述

CanTSynGlobalTimeO fnsDataIDListIndex

取值范围

0 .. 15

默 认取值

无

参数描述

用于 CRC计算和信息校 验OFNS报文的Dat aIDList的Index。

依赖关系

不可配，自 动根据顺序生成。

CanTSynGlobalTimeO fnsDataIDListValue

取值范围

0 .. 255

默 认取值

无

参数描述

用于CRC计算和信 息校验OFNS报文的 DataIDList的值。

依赖关系

无

CanTSynGlobalTimeMaster

image14

图5-11 CanTSynGlobalTimeMaster工具配置

表5-8 CanTSynGlobalTimeMaster配置描述

UI名称

描述

CanTSynC yclicMsgResumeTime

取值范围

0 .. INF

默 认取值

无

参数描述

在立即传 输之后，间隔多久 发送第一帧常规循 环时间同步报文。 单位：秒。

依赖关系

无

CanTSynGlob alTimeDebounceTime

取值范围

0 .. INF

默 认取值

无

参数描述

SYNC消息和 FUP消息之间以及O FS和OFNS消息之间 的发送间隔时间。

依赖关系

无

CanTSynGlob alTimeTxCrcSecured

取值范围

CRC_SUPPORTED/ C RC_NOT_SUPPORTED

默 认取值

无

参数描述

发送报文的C RC校验支持形式。

依赖关系

当其为CRC_SUPPOR TED时，若CanTSyn GlobalTimeDomain Id为0-15，则需配 置CanTSynGlobalT imeSyncDataIDLis t和CanTSynGlobal TimeFupDataIDLis t；若CanTSynGlob alTimeDomainId为 16-31，则需配置C anTSynGlobalTime OfsDataIDList和C anTSynGlobalTime OfnsDataIDList。

CanTSyn GlobalTimeTxPeriod

取值范围

0 .. INF

默 认取值

无

参数描述

同 步报文发送周期。

依赖关系

无

CanTSy nImmediateTimeSync

取值范围

True、False

默 认取值

无

参数描述

开关在主函数 中对StbM_GetTim eBaseUpdateCount er()的周期调用。

依赖关系

无

CanTSynMasterC onfirmationTimeout

取值范围

0 .. INF

默 认取值

无

参数描述

发送 时间同步消息之后 的确认等待超时。

依赖关系

无

CanTSynGlobalTimeMasterPdu

image15

图5-12 CanTSynGlobalTimeMasterPdu工具配置

表5-9 CanTSynGlobalTimeMasterPdu配置描述

UI名称

描述

CanTSy nGlobalTimePduRef

取值范围

Reference

默 认取值

无

参数描述

发送时间同步消息 所用的pdu引用。

依赖关系

Pdu

CanTSynGlobalTimeSlave

image16

图5-13 CanTSynGlobalTimeSlave工具配置

表5-10 CanTSynGlobalTimeSlave配置描述

UI名称

描述

CanTSynGlobalT imeFollowUpTimeout

取值范围

0 .. INF

默 认取值

无

参数描述

等待Follow_Up 报文的超时时间。

依赖关系

无

CanTS ynGlobalTimeSequen ceCounterJumpWidth

取值范围

1 .. 15

默 认取值

无

参数描述

两帧 SYNC或OFS消息之 间的最大Sequence Counter差。

依赖关系

无

Can TSynRxCrcValidated

取值范围

CRC_IGNORED/

CR C_NOT_VALIDATED/

CRC_OPTIONAL/

CRC_VALIDATED

默 认取值

无

参数描述

接收报文的C RC校验支持形式。

依赖关系

当其为CRC_OPTI ONAL或CRC_VALIDA TED时，若CanTSyn GlobalTimeDomain Id为0-15，则需配 置CanTSynGlobalT imeSyncDataIDLis t和CanTSynGlobal TimeFupDataIDLis t；若CanTSynGlob alTimeDomainId为 16-31，则需配置C anTSynGlobalTime OfsDataIDList和C anTSynGlobalTime OfnsDataIDList。

CanTSynGlobalTimeSlavePdu

image17

图5-14 CanTSynGlobalTimeSlavePdu工具配置

表5-11 CanTSynGlobalTimeSlavePdu配置描述

UI名称

描述

CanTSyn GlobalTimePduRef

取值范围

Reference

默 认取值

无

参数描述

接收报文 所用的pdu引用。

依赖关系

Pdu