S32K148 Demo¶

基本信息¶

简介¶

本Demo工程集成的AUTOSAR协议栈有CAN通信、诊断、网络管理、存储、看门狗、OS。各个模块均提供了参考的配置示例，旨在指导用户快速熟悉AUTOSAR中各个协议栈的模块的基本配置以及各个模块间的关联关系。

工程名	工程类型
Demo_S32K148_ASR470_MCAL_V200_QLP1_ConfigProject	MCAL配置工程
Demo_S32K148_V2410_BSW_ConfigProject	BSW配置工程
Demo_S32K148_V2410_S32DS_V3p5_Project	BSW集成工程

缩略词¶

缩略语	中文解释
UDS	统一的诊断服务
CAN	控制器局域网络
NM	网络管理
CanIf	CAN接口模块
CanSm	CAN状态管理模块
ComM	通信管理模块
EcuM	ECU状态管理模块
NvM	非易失性存储管理
FEE	Flash模拟Eep
DCM	诊断通信管理
DEM	诊断事件管理
CANTP	CAN传输层
ComM	通信管理
WDG	看门狗
WdgIf	看门狗接口模块
WdgM	看门狗管理模块
E2E	(End-to-End)通信安全协议
OS	操作系统

开发环境¶

工具描述	名称版本
编译器&IDE	S32 Design Studio 3.5
EB工具	EB tresos Studio 29.0.0
MCAL	SW32K1_S32M24x_RTD_R21-11_2.0.0_QLP1
硬件开发板	S32K148EVB-Q176

开发环境获取¶

获取 IDE:

注册恩智浦账号后访问以下链接： Getting Started with the Real-Time Drivers (RTD) | NXP 半导体。

获取 MCAL 配置工具:

注册恩智浦账号后访问以下链接： Getting Started with the Real-Time Drivers (RTD) | NXP 半导体。

获取MCAL安装包和IDE补丁包：

IDE补丁包安装¶

S32 Design Studio 3.5安装好后还需要添加补丁。

硬件环境¶

本示例工程基于S32K148EVB-Q176开发板的硬件环境开发，使用了开发板上的CAN接口进行通信。

BSW工程目录结构说明¶

AUTOSAR 基础软件集成工程的目录结构如下：

各文件夹释义：

ASW：存放应用代码，供客户添加应用代码。

BSW：存放BSW相关代码，包括AUTOSAR各个协议栈源代码和配置、MCAL的源代码和配置、复杂驱动的源代码和配置等。

CommonInclude：存放共用的头文件，比如Std_Types.h、Compiler.h、ComStack_Types.h等。

Communication：存放通信相关的代码，包含Can、Lin、Ethernet、FlexRay等。

Config：存放BSW配置相关的代码，包含BSW的配置、MCAL的配置、CDD的配置等。

Libraries：存放CRC、E2E等通用库代码。

MCAL：存放MCAL各模块的源代码、CanTrcv、LinTrcv、EthPhy、CDD模块源代码。

Memory：存放存储相关模块的源代码。

SystemServices：存放系统服务相关模块的源代码。

LinkFile：存放链接文件。

协议栈配置说明¶

CAN通信协议栈¶

CAN通信协议栈概述¶

CAN通信协议栈涉及到的软件模块主要有CAN、CanIf、PduR、Com、ECUC模块，其中各个模块的主要功能如下表：

CAN通信栈各配置模块介绍

模块名	功能
Can	主要配置CAN控制器的波特率，CAN报文的收发邮箱。
CanIf	CanIf 模块主要处理上层模块与底层驱动的之间PDU的传递，为上层模块提供统一的接口来管理不同的CAN硬件模块。
EcuC	用于辅助配置工具完成配置的模块。主要提供Pdu的定义，其它模块通过关联 EcuC中Pdu，相互关联起来。
PduR	PDU Router主要为通讯接口模块（CANIF）、传输协议模块（CAN TP、J1939 TP）、诊断通讯管理模块（DCM、J1939DCM）以及通讯模块（COM、LDCOM）以及 IPDUM、SECOC等模块提供基于 I-PDU的路由服务。
Com	COM模块主要提供 I-PDU和信号相关管理功能

CAN通信协议栈配置功能说明¶

CAN通信协议栈配置的发送报文说明：

报文名	CANID	说明
CAN0_Tx_0x300_Cyclic	0x300	周期报文，周期时间：500ms 该报文下的信号均配有UB位
CAN0_Tx_0x301_Event	0x301	事件报文
CAN0_Tx_0x302_Mixed	0x302	混合报文，正常周期：500ms，触发后连发3帧，周期为：50ms
CAN0_Tx_0x303_Cyclic_Counter	0x303	周期报文，周期时间：500ms，带RollingCounter
CAN0_Tx_0x350_Cyclic_PN17	0x350	周期报文，周期时间：100ms 受PN17控制
CAN0_Tx_0x351_Cyclic_PN29	0x351	周期报文，周期时间：100ms 受PN29控制
CAN0_Tx_0x360_E2E_P01	0x360	周期报文，周期时间：100ms E2E报文，DATAID：0x1234

CAN通信协议栈配置的接收报文说明：

报文名	CANID	说明
CAN0_Rx_0x200_Cyclic	0x200	周期报文，周期时间：500ms 该报文下的信号均配有UB位
CAN0_Rx_0x201_Event	0x201	事件报文
CAN0_Rx_0x202_Mixed	0x202	混合报文，正常周期：500ms，触发后连发3帧，周期为：50ms，包含信号超时2500ms
CAN0_Rx_0x203_Cyclic_Counter	0x203	周期报文，周期时间：500ms，带RollingCounter
CAN0_Rx_0x250_Cyclic_PN17	0x250	周期报文，周期时间：100ms 受PN17控制
CAN0_Rx_0x251_Cyclic_PN29	0x251	周期报文，周期时间：100ms 受PN29控制
CAN0_Rx_0x260_E2E_P01	0x260	周期报文，周期时间：100ms E2E报文，DATAID：0x1234

CAN网络管理协议栈¶

CAN网络管理协议栈概述¶

CAN通信协议栈涉及到的软件模块主要有Can、CanIf、CanSM、EcuC、NM、CanNm、ComM模块，其中各个模块的主要功能如下表：

网络管理栈各配置模块介绍

模块名	功能
Can	主要配置CAN控制器的波特率，CAN报文的收发邮箱。
CanIf	CanIf模块主要处理上层模块与底层驱动的之间PDU的传递，为上层模块提供统一的接口来管理不同的CAN 硬件模块。
EcuC	用于辅助配置工具完成配置的模块。主要提供Pdu的定义，其它模块通过关联 EcuC中Pdu，相互关联起来。
Nm	NmIf模块主要包含两个功能：NmIf模块是ComM与CanNm之间的适配层；网络管理协调功能，协调不同总线channel的ECU节点实现网络的同步睡眠。
ComM	ComM模块封装了控制底层的通信服务。通信管理模块从通信请求者那里收集总线通信访问请求，并协调这些请求，主要目的是：为每个Channel设置一个状态机控制一个ECU的多个通信总线通道。
CanSM	主要功能是与通信硬件抽象层和系统服务层产生交互，为每一个CAN通信总线定义一个总线相关的状态管理，并为相关的总线提供流控制。
CanNM	负责实现ECU的状态切换。比如合适进入睡眠、是否保持正常的网络状态等。

CAN网络管理协议栈配置说明¶

CAN网络管理的接收报文ID范围为0x500-0x5ff,

CAN网络管理的发送报文ID为0x501

CanNM的主要配置参数如下表所示：

配置项	配置参数
CanNmGlobalPnSupport	TRUE
CanNmComUserDataSupport	TRUE
CanNmMainFunctionPeriod	0.005
CanNmPassiveModeEnabled	FALSE
CanNmPnEiraCalcEnabled	TRUE
CanNmPnResetTime	2.5S
CanNmActiveWakeupBitEnabled	TRUE
CanNmCarWakeUpRxEnabled	FALSE
CanNmImmediateNmCycleTime	0.02S
CanNmImmediateNmTransmissions	10
CanNmMsgCycleOffset	0.0
CanNmMsgCycleTime	1.0S
CanNmMsgTimeoutTime	0.001S
CanNmNodeId	1
CanNmPduCbvPosition	CANNM_PDU_BYTE_1
CanNmPduNidPosition	CANNM_PDU_BYTE_0
CanNmPnEnabled	TRUE
CanNmPnHandleMultipleNetworkRequests	FALSE
CanNmRepeatMessageTime	3S
CanNmRetryFirstMessageRequest	FALSE
CanNmTimeoutTime	3.0S
CanNmWaitBusSleepTime	1.5S
CanSMBorCounterL1ToL2	10
CanSMBorTimeL1	0.1S
CanSMBorTimeL2	1.0S
CanSMBorTimeTxEnsured	FALSE
CanSMEnableBusOffDelay	FALSE

CAN网络管理协议栈休眠唤醒说明¶

设置唤醒源主要包含两个为远程唤醒和本地唤醒

唤醒源	说明
EcuMWakeupSource_CAN	被动唤醒，需要检测总线上是否为网管报文
EcuMWakeupSource_Local	主动唤醒，用户请求后就会立即请求网络

在S32K148开发板上，ECU一上电主动请求网络，释放网络后ECU休眠时直接调用Mcu_PerformReset进行复位。

CAN诊断协议栈¶

CAN诊断协议栈概述¶

CAN诊断协议栈涉及到的软件模块主要有Can、CanIf、CanTP、EcuC、DCM、DEM模块，其中各个模块的主要功能如下表：

诊断栈各配置模块介绍

模块名	功能
Can	主要配置CAN控制器的波特率，CAN报文的收发邮箱。
CanIf	CanIf模块主要处理上层模块与底层驱动的之间PDU的传递，为上层模块提供统一的接口来管理不同的CAN硬件模块。
EcuC	用于辅助配置工具完成配置的模块。主要提供Pdu的定义，其它模块通过关联EcuC中Pdu，相互关联起来。
PduR	PDU Router主要为通讯接口模块（CANIF）、传输协议模块（CAN TP、J1939 TP）、诊断通讯管理模块（DCM、J1939DCM）以及通讯模块（COM、LDCOM）以及IPDUM、SECOC等模块提供基于I-PDU的路由服务。
CanTp	CANTP模块实现依据ISO15765-2 标准规范中定义的CAN总线数据在传输层的数据接收发送功能。
Dcm	依据ISO15765-3和ISO14229-1标准描述，实现诊断请求报文的解析，响应(正响应和负响应)与执行。
Dem	实现诊断故障的存储与管理功能，提供API接口供其他模块读取DTC和对应的冻结帧数据和扩展数据。

CAN诊断协议栈配置说明¶

CAN诊断协议栈的CANID如下表：

CANID类型	CANID
物理寻址Physical Request CAN ID	0x708
功能寻址Functional Request CAN ID	0x7DF
物理响应Physical Response CAN ID	0x709

Demo工程中配置的诊断服务有如下表所示：

Application Layer Timing Parameters 应用层会话管理计时器参数
	Symbol 符号	Min 最小值	Max/Timeout 最大值/超时时间	Unit 单位
ECU 电控单元	P2_Server	N/A	50	ms
	P2*_Server	N/A	5000	ms
	S3_Server	N/A	5000	ms

Network Layer Timing Parameters 网络层定时器参数
	Symbol 符号	Timeout 超时时间	Performance Requirement 性能要求	Unit 单位
ECU 电控单元	N_As/N_Ar	70	——	ms
	N_Bs	150	——	ms
	N_Br	——	< 70	ms
	N_Cs	——	< 150	ms
	N_Cr	150	——	ms

Other parameters 其它参数
	Symbol 符号	Parameter 参数	Value 值	Unit 单位
ECU电控单元	BS	Block Size	0	——
	STmin	Minimum Separation Time	10	ms
	Fill bytes(发送数据填充)	Padding	0xAA	——
	接收填充值检查	ON/OFF	OFF	——
	Fill bytes(接收数据填充)	Padding	——	——
	诊断报文长度	Byze Size	8	——
	诊断报文长度检查	ON/OFF	ON	——
	DCM接收BUFFER最大值	Byze Size	1024	——
	DCM发送BUFFER最大值	Byze Size	1024	——
	TP半双工

CAN诊断时间参数如下:

安全访问算法配置信息如下：

Mask配置值

Mask = 0x5555AAAAu

密钥算法（根据Seed计算Key）如下，其中seed为输入的种子。

安全算法

Key = Seed & Mask

Note

最大失败次数为3，达到最大失败次数启动延时时间为10S；连续请求种子错误计数不加1，种子相同，延时时间过后错误计数清零。

DID列表：

IO DID列表：

RID列表：

DTC列表：

Note

DTC格式：01，ISO 14229；DTC status支持的bit位仅bit7不支持，0x7F；

DTC扩展数据：

DTC快照：

存储协议栈¶

存储协议栈概述¶

存储协议栈涉及到的软件模块主要有Flash、MemAcc、FEE、NvM模块，其中各个模块的主要功能如下表：

NvM 各配置模块介绍

模块名	功能
Flash	提供对Flash的读，写，擦相关操作服务。
MemAcc	提供基于地址作为参数的接口方式，向上层提供能够访问不同存储设备的能力。
FEE	为上层提供虚拟线性地址空间和统一的存储分配方案。
NvM	非易失性数据的存储和管理。

存储协议栈配置说明¶

存储协议栈中主要配置了如下NvMBlock:

NvMBlock名	作用
NvMBlock_ConfigID	NvM管理
NvMBlock_Dem_Data	用来存放Dem的数据
NvMBlock_Dem_Status	用来存放Dem的状态
NvMBlock_Dcm	用来存放Dcm的数据（暂未使用）
NvMBlock_SecurityLevel01	用来存放安全等级1错误计数（暂未使用）
NvMBlock_SecurityLevel02	用来存放安全等级2错误计数（暂未使用）
NvMBlock_Did_0xF190	用来存放DID 0xF190的数据
NvMBlock_Did_0xF183	用来存放DID 0xF183的数据

看门狗协议栈¶

看门狗协议栈概述¶

看门狗协议栈是一种用于监控和保护系统运行状态的机制。它通过监控软件执行的稳定性和正确性确保了在系统发生故障时能迅速采取恢复措施。

Wdg协议栈主要涉及到的模块为Wdg、WdgIf 、WdgM ，其中各个模块的主要功能如下表：

Wdg 看门狗协议栈各配置模块介绍

模块名	功能
Wdg	Wdg 属于MCAL的一部分，用于完成看门狗初始化，模式设置以及喂狗设置等。
WdgIf	WdgIf 模块属于ECU抽象层，能够允许上层WdgM模块来同时处理多个看门狗实体，比如外部看门狗或者内部看门狗。
WdgM	WdgM 模块从硬件看门狗实体监控的过程抽象出来完成软件程序执行监控抽象。

看门狗协议栈配置说明¶

看门狗协议栈中配置了一个Alive supervision用于监控定期软件的时间。

Alive监控参数配置¶
监控类型	描述	监控实体个数	监控点个数	参考周期	监控失败门限	监控失效门限	期望执行次数	次数上偏差	次数下偏差
Alive 监控	监控一次mainfunction周期alive监控点执行的次数	1	1	1	0	0	1	0	0

OS协议栈¶

OS协议栈概述¶

AUTOSAR OS主要负责任务管理和中断管理功能；实现包括以下模块:Task、Isr、Countor、Alarm、ScheduleTable、Event、Resource等。

OS协议栈配置说明¶

OsTask配置

Name	Priority	Stack Size[4Bytes]	Preemptive Poilcy	OsTaskAutostart
OsTask_Init	1	512	NON	True
OsTask_1ms	4	512	FULL	False
OsTask_5ms	3	512	FULL	False
OsTask_10ms	2	512	FULL	False
OsTask_100ms	1	512	FULL	False

OsIsr配置

Name	Category	Stack Size[4Bytes]	Priority	Nested Enable
CAN0_ORed	GATEGORY_2	512	1	False
CAN0_ORed_0_15_MB	GATEGORY_2	512	1	False
CAN0_ORed_16_31_MB	GATEGORY_2	512	1	False
FTM0_Ch0_Ch1	GATEGORY_2	512	1	False

OsAlarm配置

Name	Activate Task	OsAlarmAutostart	Start Time	Cycle Time
OsAlarm_1ms	OsTask_1ms	True	1	1
OsAlarm_5ms	OsTask_5ms	True	5	5
OsAlarm_10ms	OsTask_10ms	True	10	10
OsAlarm_100ms	OsTask_100ms	True	100	100

工程验证¶

编译及下载¶

将BSW工程导入IDE后点击Build Project即可编译工程。

编译通过后点击Debug下载工程。（根据使用的调试器配置）

OS任务¶

工程中执行的OS任务在

Demo_S32K148_V2503_S32DS_V3p5_Project\BSW\Config\BSW_Config\RTE\SchM路径下的Rte.c文件中，用户可以自行在相关的任务中添加自己需要实现的功能。

工程运行验证¶

正确连接开发板并成功下载运行后，使用通信测试验证工具接收板子发出的报文，可以收到如下报文。