UDSonLIN_集成手册

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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PD U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_MainFun ction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*

I D

T x R x * *

节点地址

LinIf Frame_MasterReq

诊 断帧

0 x3C

R X

物理地址：0x51 功能地址：0x7e

LinIf Frame_SlaveResp

诊 断帧

0 x3D

T X

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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image7

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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）：

#include “Dcm_Internal.h”

#include “UDS.h”

#include “DcmDsl_MsgManage.h”

#include “Dcm_CalloutBoot.h”

#include “FreeRTimer.h”

#define DCM_START_SEC_CODE

#include “Dcm_MemMap.h”

/* Showing TM solution as an example */

/* if not having TM, need to implement other methods for timing functionality */

/* PRQA S 3432++ */ /* MISRA Rule 20.7 */

FUNC(void, DCM_CODE) Dcm_ResetTime(P2VAR(uint32, AUTOMATIC, DCM_VAR) TimerPtr)

/* PRQA S 3432– */ /* MISRA Rule 20.7 */

{

#if (DCM_TM == STD_ON)

Tm_PredefTimer100us32bitType Timer;

Timer.ui32RefTime = 0;

(void)Tm_ResetTimer100us32bit(&Timer);

*TimerPtr = Timer.ui32RefTime / (uint32)10;

#else /* DCM_TM == STD_ON */

DCM_UNUSED(TimerPtr);

*TimerPtr = Frt_ReadOutMS();

#endif /* DCM_TM == STD_ON */

}

#define DCM_STOP_SEC_CODE

#include “Dcm_MemMap.h”

#define DCM_START_SEC_CODE

#include “Dcm_MemMap.h”

/* Showing TM solution as an example */

/* if not having TM, need to implement other methods for timing functionality */

/* PRQA S 3432++ */ /* MISRA Rule 20.7 */

FUNC(void, DCM_CODE) Dcm_GetTimeSpan(uint32 TimerPtr,P2VAR(uint32, AUTOMATIC, DCM_VAR) TimeSpanPtr)

/* PRQA S 3432– */ /* MISRA Rule 20.7 */

{

#if (DCM_TM == STD_ON)

Tm_PredefTimer100us32bitType Timer;

*TimeSpanPtr = 0u;

Timer.ui32RefTime = TimerPtr * (uint32)10;

(void)Tm_GetTimeSpan100us32bit(&Timer,TimeSpanPtr);

*TimeSpanPtr = *TimeSpanPtr / (uint32)10;

#else /* DCM_TM == STD_ON */

DCM_UNUSED(TimerPtr);

DCM_UNUSED(TimeSpanPtr);

*TimeSpanPtr = Frt_CalculateElapsedMS(TimerPtr);

#endif /* DCM_TM == STD_ON */

}

#define DCM_STOP_SEC_CODE

#include “Dcm_MemMap.h”

  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。

void Os1MSTask(void *arg)

{

const TickType_t xDelay = BSW_SERVICE_TASK_FAST_PERIOD_MS;

for(;;)

{

n1MsCounter ++;

systick_Count ++;

n5MsCount ++;

Reset_MainFunction();

LinSM_MainFunction();

LinIf_MainFunction();

if(5 == n5MsCount)

{

n5MsCount = 0;

n5MsCounter ++;

ComM_MainFunction_ComMChannel_HUD();

Com_MainFunctionTx();

Com_MainFunctionRx();

}

vTaskDelay(xDelay);

}

}

void Os10MSTask(void *arg)

{

const TickType_t xDelay = 2 * BSW_SERVICE_TASK_PERIOD_MS;

for(;;)

{

n10MsCounter ++;

Dcm_MainFunction();

Dem_MainFunction();

NvM_MainFunction();

Fee_MainFunction();

Fls_MainFunction();

vTaskDelay(xDelay);

}

}

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