UDSonLIN_集成手册

目标

本文档旨在通过一个LIN诊断的示例工程的配置，向用户展示协议栈的集成过程。通过阅读本文档，用户可以了解ORIENTAIS配置工具的配置过程，以及如何应用配置工具生成的配置文件。 为了让用户更清晰的了解工具的使用，所用的配置均逐一手动完成。用户在了解了配置的基本过程后，可以快速完成配置。

缩写词和术语

表格 2‑1 缩写词和术语

缩写词/术语

描述

ASW

应用软件

BSW

Basic Software 基础软件

MCAL

Micro Controller Abstraction Layer 微控制器抽象层

LINIF

LIN Interface Module LIN接口模块

LINTP

LIN Transport Layer Module LIN传输模块

ComM

Communication Manager Module 通信管理模块

EcuM

ECU State Manager Module ECU状态管理模块

PduR

PDU Router Module PDU路由器模块

Dcm

Diagnostic Communication Manager 诊断通信模块

Dem

Diagnostic Event Manager 诊断事件管理模块

参考文档

[1]LinIf.pdf

[2]PduR.pdf

[3]Dcm.pdf

[4]Dem.pdf

协议栈集成

项目交付的内容为：协议栈源码和ORIENTAIS Configurator配置工具。协议栈细分为协议栈的各模块及其对应的配置工具模块。

协议栈各配置模块的功能介绍，参见表 4‑1协议栈各配置模块介绍。

使用协议栈源码和配置工具，进行协议栈的集成的步骤，参见表 4‑2 协议栈集成的步骤。

表 4‑1协议栈各配置模块介绍

模块名

功能

Lin

LIN驱动配置。(由EB工具导入，详见章节5.1.1)

LinIf

LinIf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LIN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主要为相关模块提供基于I-PDU的路由服务。在UDSonLIN栈中，主要是提供LinTP与DCM之间的路由服务。

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。
表 4‑2 协议栈集成的步骤

步骤

操作

说明

1

ORIENTAIS Configurator配置工具工程搭建和协议栈模块加载

若配置工具已经搭建 ，则仅需进行协议栈模块的加载操作。

2

模块配置及配置文件生成

NA

3

代码集成

现有工程、协议栈源代码和配置生成文件的集成。

4

验证测试

NA

注意：协议栈集成之前，用户须确保已经有基础工程，且本协议栈相关的其他协议栈能正常工作。

新建ORIENTAIS Configurator配置工程及模块加载

  1. 安装ORIENTAIS Configurator软件后，双击软件图标打开软件。

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图 4‑1 主界面

  1. 菜单栏File🡪New🡪Project，新建工程。

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图 4‑2 新建工程

  1. 在弹出的新建窗口中选择Autosar下的 [BSW Project]，选择Next。

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图 4‑3 新建工程

  1. 在弹出的窗口中输入工程名，选择Finish。

图 4‑4 输入工程名

  1. 在弹出的窗口中选择Yes。

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图 4‑5 选择选项

  1. 选择[Bsw_Builder]，右键单击，选择New ECU Configuration。

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图 4‑6 新建ECU

  1. 在弹出的窗口中输入ECU名，然后选择Next。

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图 4‑7 选择MCU

  1. 在弹出的窗口中勾选需添加的模块，点击Finish。

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图 4‑8 选择模块

  1. 新建工程如下所示，步骤⑦中添加的模块已经被加入到工程中。

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图 4‑9 添加模块

模块配置及生产代码

模块配置

模块的具体配置，取决于具体的项目需求。

表 4‑3协议栈各模块配置参考文档

模块

参考文档

说明

Lin

MCAL对应的Lin配置手册

LinIf

参考手册LinIf.pdf

Dcm

参考手册Dcm.pdf

PduR

参考手册PduR.pdf

Dem

参考手册Dem.pdf

配置代码生成

  1. 在ORIENTAIS Configurator主界面左方，选择对应的协议栈，单击右键弹出Validate All和Generate All菜单。

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图 4‑10 检验验证

  1. 选择Validate All对本协议栈各配置选项进行校验，没有错误提示信息即校验通过。若有错误信息，请按照错误提示修改。

  2. 选择Generate All，生成配置文件。右下角的Console窗口输出生成的配置文件信息。

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图 4‑11 生成配置文件

  1. 将ORIENTAIS Configurator切换到Resource模式，即可查看生成的配置文件。

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图 4‑12 配置文件

功能集成

代码集成

协议栈代码包括两部分：项目提供的协议栈源码和ORIENTAIS Configurator配置生成代码。

用户须将协议栈源码和章节4.2.2生成的源代码添加到集成开发工具的对应文件夹。协议栈集成的文件结构，见章节5.2。

注意：协议栈集成之前，用户须确保已经有基础工程，且本协议栈相关的其他协议栈能正常工作。

集成注意事项

对于集成过程中，协议栈特殊要求和用户经常出现的问题，归类总结形成 表 4‑3-2-1协议栈集成约束清单。用户需逐一排查表中的约束项，以避免集成问题出现。

表 4‑4 协议栈集成约束清单

编号

类别

约束限制

1

中断

通信栈有中断、轮询或混合三种工作模式。若选取中断或混 合模式，用户需在OS配置对应的中断并填充中断服务API。

2

堆栈

用户需确保为任务堆栈和中断堆栈分配足够的堆栈空间。

3

头文件

  • 添加协议栈代码之后，用户需更新集成开发工具中的头文件路径。

  • 调用协议栈API的源文件，需要包含协议栈的头文件。

4

初始化

UDSonLIN的初始化顺序为：Lin_Init， LinIf_Init， PduR_Init， LinTp_Init，Dcm _Init，Dem_PreInit， Dem_Init。

5

周期函数

Dcm_MainFunction，Dem_MainFunction和LinIf_MainFunction需要被周期性任务函数调用。

集成示例

本章节通过普通的LIN诊断栈为例，向用户展示LIN诊断栈的集成过程。用户可以据此熟悉LIN诊断栈配置工具的配置过程，以及如何应用配置工具生成的配置文件。

为让用户更清晰的了解工具的使用，所用的配置均逐一手动完成。工具有配置文件（arxml文件）生成和导入功能，如果有配置好的arxml文件，用户可以使用工具中的arxml文件导入功能，快速完成配置。

注意：本示例不代表用户的实际配置情况，用户需要根据自己的实际需求，决定各个参数的配置。

集成目标

集成后的工程为从节点LIN，集成完成后的工程可以进行诊断服务

信号设置如下表所示：

表5-1

帧名称

帧类型

ID

Tx\ Rx

节点地址

LinIfFrame_MasterReq

诊断帧

0x3C

RX

物理地址：0x51 功能地址：0x7e

LinIfFrame_SlaveResp

诊断帧

0x3D

TX

物理地址：0x51

模块的配置

新建配置工程及模块加载操作，请参考本文档4.2章节。

Lin模块配置

配置诊断协议栈之前需要使用 MCAL 工具配置 Lin 模块，但是只涉及到与诊断栈中报文收发有关系的部分（主要是 HardwareObeject）。该集成示例为从节点LIN，需要将LIN配置为从节点。具体配置选项请参考 MCAL工具的参考手册进行配置。

EcuC模块配置

  1. 双击EcuC模块，打开EcuC模块配置界面。

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图 5‑1 EcuC配置

  1. 在EcucConfigSets栏目上右键，选择EcucConfigSet。再在EcucConfigSet上右键，选择New🡪EcucPduCollection。

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图 5‑2 EcucConfigSet

·PduLengthTypeEnum 选择UINT8（这个参数是定义存储数据长度时使用的变量的长度，示例需要配置的报文长度都是8，不会超过255，所以选择UINT8即可）

  1. 在EcucPduCollection上右键，选择Pdu，会生成一个Pdu的配置界面。

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图 5‑3 新建Pdu

这里按照发送和接收，可以将Pdu名字改为报文的名字。LIN诊断需要配置6个Pdu，分别用于LinTp、Dcm。

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图 5‑4 配置Pdu

  1. 为每个 Pdu 配置 Length（根据项目不同配置不同的 Pdu 长度）。

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图 5‑5 配置Pdu的Length

注意：Dcm Pdu 长度必须与/Dcm/DcmConfigSet/DcmDsl/DcmDslBuffer 里面配置的 Dcm Tx、RxBuffer长度一致。

LinIf模块配置

  1. 双击LinIf模块，打开LinIf模块的配置界面。

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图 5‑6 LinIf配置

  1. LinIfGeneral标签页打开LinIfTpSupported选项。

  2. 在LinIfGlobalConfig标签页下依次打开LinIfGlobalConfigs ->LinIfGlobalConfig ->LinIfChannel_1->LinIfFrames新建LinFrame用于诊断请求。

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图 5‑7 新建LinFrame

  1. 然后右击LinIfChannel_1新建LinFrame用于诊断响应。

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图 5‑8 新建响应报文

  1. 进入LinTp配置页面，LinTpGeneral配置界面不需要配置

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图 5‑9 LinTpGeneral配置界面

  1. 选择LinTpGlobalConfig标签，LinTpGlobalConfig->LinTpChannelConfigs新建一个LinTpChannelConfig。再关联对应的LinChannel和ComMChannel。

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图 5‑10 关联Channel

  1. 选择LinTpRxNSdus新建物理地址的Sdu，根据需求配置对应的Ncr，NAD关联对应的LinChannel和ComMChannel

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图 5‑11 新建物理地址Sdu

  1. 选择LinTpRxNSdus新建功能地址的Sdu，根据需求配置对应的Ncr，NAD关联对应的LinChannel和ComMChannel。

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图 5‑12 新建功能地址Sdu

  1. 选择LinTpTxNSdus新建响应的Sdu，根据需求配置对应的Nas，Ncs，NAD，关联对应的LinChannel和ComMChannel。

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图 5‑13 新建响应Sdu

PduR模块配置

  1. 双击PduR模块，打开PduR模块的配置界面。在PduRBswModules中添加Dcm。

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图 5‑14 PduR模块配置

  1. 打开PduRRoutingTables标签页，添加3个PduRRoutingPath。

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图 5‑15 添加PduRRoutingPath

  1. 配置诊断功能寻址请求（FuncReq）、物理寻址请求（PhysReq）、响应（Resp）的路由路径。诊断请求的PduRRoutingPath的PduRSrcPdu选择LinTp对应的PDU，PduRDestPDU选择Dcm对应的PDU。诊断响应的PduRRoutingPath的则相反。

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图 5‑16 配置物理寻址路由

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图 5‑17 配置功能寻址路由

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图 5‑18 配置响应路由

Dcm模块配置

  1. 双击Dcm模块，打开Dcm模块配置界面。DcmGeneral配置

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图 5‑19 DcmGeneral配置

  1. 配置DcmDsl，先配置Dcm Tx、RxBuffer及其Length，需要与EcuC中Dcm对应的Pdu Length的值保持一致。

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图 5‑20 配置DcmDsl

  1. 配置DcmDslProtocol，选择Protocol,Buffer,ServiceTable。

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图 5‑21 配置DcmDslProtocol

  1. 配置DcmDslMainConnection，选择Dcm通信的ComMChannel，并新建2个DcmDslProtocolRx，1个DcmDslProtocolTx。

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图 5‑22 配置DcmDslMainConnection

  1. 为每个DcmDslProtocolRx,DcmDslProtocolTx添加Dcm对应的PDU及寻址类型。

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图 5‑23 关联Pdu

  1. 配置DcmDsdServiceTable，添加所需的服务及子服务，及其寻址方式、会话访问限制、安全级访问限制。

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图 5‑24 配置服务

  1. 配置DcmDspSession，SessionLevel与10服务的子服务对应，P2及P2Star时间参数根据需求进行配置。

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图 5‑25 配置会话模式

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图 5‑26 配置非默认会话

  1. 配置DcmDspSerurity，SecurityLevel与27服务的子服务对应，如2705、2706对应level3，2761、2762对应level31。

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图 5‑27 配置27服务

  1. 配置DcmDspRoutines，其中DcmDspCommonAuthorizationRef配置为每个Routine的会话访问限制与安全级访问限制。

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图 5‑28 配置属性

  1. Routine下的3个容器分别对应3101、3102、3103的子服务功能，可按需求选择配置，并且可在容器中配置子服务的IN/OUT参数类型及长度。

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图 5‑29 配置子服务

  1. 配置DcmDspComControl，此项用于配置28服务控制通信的ComM channel。

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图 5‑30 配置ComM channel

  1. 配置DcmDspDidInfos，此项为每个Did配置22服务可读或2E服务可写，以及相关的会话访问限制、安全级访问限制。

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图 5‑31 配置DcmDspDidInfos

  1. 配置DcmDspDatas，为每个Did配置DcmDspDataUsePort、类型、长度（bit为单位），并按需求选择上一步配置的DcmDspDidInfos。

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图 5‑32 配置DidData

  1. 配置DcmDspDid，配置Did的DcmDspDidIdentifier及DcmDspDidInfos。

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图 5‑33 配置DID

  1. 配置DcmDspSignal，选择上一步DcmDspDatas中添加的配置。

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图 5‑34 配置DcmDspSignal

Dem模块配置

  1. 根据需求配置DemGeneral，相关配置项的意义可参考Dem参考手册.pdf。

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图 5‑35 Dem配置

  1. 配置DemDataElementClass，其中可配置DemInternalDataElement（Dem内部数据）及DemExternalCSDataElement。

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图 5‑36 配置DemDataElementClass

  1. 配置扩展数据Extended Data，需要配置DemExtendedDataRecordClass以及DemExtendedDataClass。

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图 5‑37 配置扩展数据Extended Data

  1. 配置冻结帧Freeze Frame，需要配置DemDidClass、DemFreezeFrameClass、DemFreezeFrameRecNumClass以及DemFreezeFrameRecordClass。

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图 5‑38 配置冻结帧Freeze Frame

  1. 配置DemPrimaryMemory，配置Event存储的最大数量，一般与DTC数量保持一致，若DTC数量太大，可考虑采用Displacement策略，减少此存储数量。

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图 5‑39 配置DemPrimaryMemory

  1. 配置DemDTCAttribute，选择上面几步配置中添加的配置项。

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图 5‑40 配置DemDTCAttribute

  1. 配置DemDebounceCounterBasedClass。

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图 5‑41 配置DemDebounceCounterBasedClass

  1. 配置DemDebounceTimeBasedClass。

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图 5‑42 配置DemDebounceTimerBasedClass

  1. 配置DemDTC，添加DTC Value，并选择DemDTCAttribute。

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图 5‑43 配置DemDTC

  1. 配置DemEventParameter，选择Event类型、关联的DTC及操作循环等，并可根据需求配置是否添加Debounce以及Debounce Base。

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图 5‑44 配置DemEventParameter

源代码集成

诊断栈源代码集成步骤如下：

  1. 在 MCAL 工程的基础上，同步 5.2.1 章添加的 Lin 模块配置文件。

  2. 从基线中取出 4.3.1 章中相关的源代码添加到工程中。

  3. 将在 4.2.2 章中 ORIENTAS 配置生成的诊断相关配置文件添加到工程中。

  4. 添加相关头文件目录。

协议栈调度集成

诊断栈调度集成步骤如下：

  1. 集成Dcm_Callout.c中Dcm_ResetTime、Dcm_GetTimeSpan函数。

Dcm_Callout.c集成源码如下（本工程集成OS相关接口，如果项目中无OS，可使用FreeRTimer中的接口）：

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  1. 诊断栈调度集成，需要逐一排查并实现表 4- 5 诊断栈集成约束清单所罗列的问题，以避免集成出现差错。

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验证结果

根据集成目标，共配置了3个报文，其中2个接收报文分别为诊断物理寻址及诊断功能寻址，1个发送报文为诊断响应。(验证设备为ZLGCANFD-400U，上位机为ZXDOC)

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图 5‑45 验证结果

图5-5-1