UdpNm

目的

本集成手册用于指导客户进行UdpNm集成，文档主要包括的内容为：协议栈集成指导、基于普通应用的集成示例讲解、项目集成特殊说明。

由于各项目的需求不同，集成示例不会针对于特定的商业项目做详细讲解。

缩写词和术语

表 缩写词和术语

缩写词/术语

描述

SoAd

Socket Adapter 套接字适配模块

UdpNm

UDP Network Management 以太网网络管理模块

EthSM

Ethernet State Manager 以太网状态控制模块

Nm

Generic Network Management Interface 通用网络管理接口模块

ComM

Communication Manager 通信管理模块

RTE

Runtime Enviroment 虚拟运行环境

SWC

Software Component 软件组件

参考文档

[1] 参考手册_EthIf.pdf

[2] 参考手册_EthSM.pdf

[3] 参考手册_TcpIp.pdf

[4] 参考手册_SoAd.pdf

[5] 参考手册_NmIf.pdf

[6] 参考手册_UdpNm.pdf

[7] 参考手册_ComM.pdf

协议栈集成

新建ORIENTAIS工程

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

    image1

    图 新建工程-1

  2. 菜单栏File🡪New🡪Project，新建工程。

    image2

    图 新建工程-2

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

    image3

    图 新建工程-3

  4. 在弹出的窗口中输入工程名，选择Finish。

    image4

    图 新建工程-4

  5. 在弹出的窗口中选择Yes。

    image5

    图 新建工程-5

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

    image6

    图 新建工程-6

  7. 在弹出的窗口中输入ECU名，然后选择Next。

    image7

    图 新建工程-7

  8. 在弹出的窗口中勾选需添加的模块，点击Finish。

    image8

    图 新建工程-8

配置文件生成

模块配置

模块的具体配置，取决于具体的项目需求。UdpNm各模块配置项的详细介绍，参见《参考手册_UdpNm.pdf》。

配置代码生成

  1. 在ORIENTAIS Stuido主界面左方，选择对应的协议栈，或者选择整个ECU，单击右键弹出Validate All和Generate All菜单。

    image9

    图 配置代码的生成-1

  2. 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。

  3. 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。

    image10

    图 配置代码的生成-2

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

    image11

    图 配置代码的生成-3

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 Studio配置生成代码。

用户须将协议栈源码和章节（配置代码生成）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（源代码集成）。

Note

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，归类总结形成下表。用户需逐一排查表中的约束项，以避免集成问题出现。

表 UDPNM集成约束清单

编号

类别

约束限制

1

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。

2

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。

3

初始化

UdpNm诊断栈的初始化顺序为：EthIf_Init、TcpIp_Init、SoAd_Init、 EthSM_Init、UdpNm_Init、 Nm_Init和ComM_Init。

4

周期函数

UdpNm_MainFunction，EthSM_MainFunction和ComM_MainFunction需要被周期性任务函数调用。

EthSM的调度周期必须大于ComM的调度周期

集成示例

集成目标

本手册会以以下参数作为示例，进行集成演示。

表 UDPNM集成参数表

参数

值

快发周期

50ms

快发次数

10

正常发送周期

500ms

节点Id

50

RepeatState时间

2s

Nm-Timeout时间

5s

WaitBusSleep时间

1.5s

Socket信息

本地：172.31.30.78/ UDP/30500

远端：239.192.255.250/UDP/30500

模块配置

EcuC模块配置

  1. 双击EcuC模块，打开EcuC模块配置界面。

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

    1. PduIdTypeEnum 选择UINT16。

    2. PduLengthTypeEnum 选择UINT16。

    image12

    图 配置EcucPduCollection

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

    1. 建议不要使用默认生成的Pdu名字（如：Pdu_0），将Pdu名字改成有意义的名字对后续的配置过程将会有很大帮助。

    2. 这里按照发送和接收，可以将Pdu名字改为报文的名字。PduLength：Pdu长度，根据实际使用帧的长度设置。

    3. 由于UdpNm的收发报文不需要PduR来路由，因此每个方向（发送/接收）只需要配置一个Pdu。对于需要PduR路由的报文，每个方向需要创建2个Pdu。

    image13

    图 配置Pdu-1

    image14

    图 配置Pdu-2

  4. ECUC模块到此配置结束。可以在模块上右键，然后选择校验，查看是否配置有错误。

  5. 校验后提示窗口没有错误信息，即校验通过。

SoAd模块配置

  1. 配置SoAdGeneral，一般配置调度周期，Socket个数和SocketGroup的个数。

    image15

    图配置SoAdGeneral

  2. 配置SoAdBswModules，若数据流需要通过SoAd模块，则需要配置。本例中只有UdpNm。所以只需要配置UdpNm。

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    图 配置SoAdBswModules

  3. 配置SoAdConfig。

    1. 配置SoAdSocketGroup。

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      图 配置SoAdSocketGroup

    2. 配置SoAdSocketConnectionGroup。UdpNm采用多播收发，需要配置2个Socket。分别用于发送和接收。

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      图 配置SoAdSocketConnectionGroup-1

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      图 配置SoAdSocketConnectionGroup-2

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      图 配置SoAdSocketConnectionGroup-3

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      图 配置SoAdSocketConnectionGroup-4

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      图 SoAdSocketConnectionGroup-5

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      图 配置SoAdSocketConnectionGroup-6

    3. 配置SoAdRoute，即报文发送。

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      图 配置SoAdRoute-1

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      图 配置SoAdRoute-2

    4. 配置SoAdSocketRoute，即报文接收。

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      图 配置SoAdSocketRoute-1

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      图 配置SoAdSocketRoute-2

  4. 校验后提示窗口没有错误信息，即校验通过。

ComM模块配置

  1. ComMGeneral页面一般不需要配置，保持默认即可。

  2. 配置ComMConfigSet页面。

    1. 首先配置一个ComMUser，默认就创建了一个。

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      图 配置ComMUser

    2. 配置ComMChannel，默认就创建了一个。

    3. 配置ComMBusType，选择本通道的总线类型。还需要配置ComMMainFunctionPeriod，表示本通道的调度周期。

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      图 配置ComMChannels

    4. 配置ComMNmVariant，表示本通道的类型。FULL表示通道由网络管理来管理。LIGHT表示本通道没有网络管理。

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      图 配置ComMNmVariant

    5. 每个Channel需要关联一个User，对于大多数常见，一个User就等于一个Channel。

      image31

      图 配置ComMUserPerChannel

  3. ComM配置完成，校验。

EthSM模块配置

  1. 配置EthSMGeneral。这里只需要配置一个调度周期，尽可能快。

    image32

    图 配置EthSMGeneral

  2. 配置EthSMNetwork。

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    图 配置EthSMNetwork

  3. 校验后提示窗口没有错误信息，即校验通过。

Nm模块配置

  1. 配置NmChannelConfig，需要配置2个地方。第一个是NmChannelConfig，关联到ComM的channel，第二个需要创建NmStandardBusNmConfig，选择网络管理类型。

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    图 配置NmChannelConfig-1

    image35

    图 配置NmChannelConfig-2

  2. 配置NmGlobalConfig，需要配置NmGlobalConstants和NmGlobalFeatures。配置的重点在NmGlobalFeatures。这里主要是全局选择网络管理的功能。部分功能还需要在OsekNm中配置。

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    图 配置NmGlobalConfig-1

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    图 配置NmGlobalConfig-2

  3. Nm配置完成，校验。

UdpNm模块配置

  1. 配置UdpNmGlobalConfig。

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    图 配置UdpNmGlobalConfig

  2. 配置UdpNmChannelConfig，这里主要配置时间参数。

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    图 配置UdpNmChannleConfig

  3. 配置报文的收发。

    image41

    图 配置UdpNmRxPdu

    image42

    图 配置UdpNmTxPdu

  4. 校验后提示窗口没有错误信息，即校验通过。

源码集成

项目交付给用户的工程结构如下：

image43

图 工程结构目录

  • BSW_Cfg目录，这个目录用来存放配置工具生成的配置文件，网络管理有关的配置文件放在NM和UdpNm文件夹中。

  • src目录，存放模块相关的源代码。可以看到Source目录下各个文件夹下是各个模块的源代码。

网络管理源代码集成步骤如下：

  1. 将章节（模块的配置）中ORIENTAIS Studio生成的配置文件复制到Config文件夹下的各个模块的对应文件夹中【例如：Config\inc\NM】。

  2. 将项目提供的协议栈源代码文件复制到Source文件夹下的对应模块的文件夹中【例如：SourceS\NM】。

  3. 将所需的头文件包含进工程设置中，如下步骤：

    1. 添加头文件路径。

    2. 添加所需的头文件。

    3. 添加调度文件，点击应用保存。

    4. 编译工程。

调度集成

调度集成步骤如下：

  1. 协议栈调度集成。

  2. 编译链接代码，将生成的elf文件烧写进芯片。

UdpNm有关的代码，在下方的main.c文件中给出重点标注。

Note

本示例中，UdpNm网络管理初始化的代码和启动通信的代码置于main.c文件，并不代表其他项目同样适用于将其置于main.c文件中。

 1#include "Timer.h"
 2#include "Led.h"
 3#include "Mcal.h"
 4#include "UserTimer.h"
 5// UdpNm协议栈相关模块头文件
 6#include "EthIf.h"
 7#include "TcpIp.h"
 8#include "SoAd.h"
 9#include "EthSM.h"
10#include "Nm.h"
11#include "UdpNm.h"
12#include "ComM.h"
13#include "ComM_Internal.h"
14
15Com_IpduGroupVector g_ComIpduGroupVector;
16
17int main(void)
18{
19    McalUser_Init();
20    Led_Init();
21
22    // 初始化EthIf、EthSM、TcpIp、SoAd、Nm、UdpNm、ComM模块
23    EthIf_Init(&EthIf_ConfigData);
24    EthSM_Init();
25    TcpIp_Init(&TcpIp_Config);
26    SoAd_Init(&SoAd_Config);
27    Nm_Init(&Nm_Config);
28    UdpNm_Init(&UdpNm_Config);
29    ComM_Init(&ComM_Config);
30
31    // 打开通信：初始化网络管理及UdpNm模块
32    ComM_Channel[ComMChannel_Eth].CommunicationAllowed = TRUE;
33    ComM_RequestComMode(ComMUser_Eth, COMM_FULL_COMMUNICATION);
34
35    StartOS(OSDEFAULTAPPMODE);
36
37    while (1);
38}
39
40/* OsTask_c0_1ms: Core0(CPU0), Type = BASIC, Priority = 8*/
41TASK(OsTask_c0_1ms)
42{
43    /* please insert your code here ... */
44    // EthSM模块周期处理函数
45    EthSM_MainFunction();
46
47    if (E_OK != TerminateTask())
48    {
49        while (1)
50        {
51            /* dead loop */
52        }
53    }
54}
55
56/* OsTask_c0_5ms: Core0(CPU0), Type = BASIC, Priority = 6*/
57TASK(OsTask_c0_5ms)
58{
59    /* please insert your code here ... */
60    // ComM、EthIf、UdpNm模块周期处理函数
61    ComM_MainFunction(ComMUser_Eth);
62    EthIf_MainFunctionState();
63    UdpNm_MainFunction(0);
64
65    if (E_OK != TerminateTask())
66    {
67        while (1)
68        {
69            /* dead loop */
70        }
71    }
72}
73
74/* OsTask_c0_20ms: Core0(CPU0), Type = BASIC, Priority = 6*/
75TASK(OsTask_c0_20ms)
76{
77    /* please insert your code here ... */
78    // SoAd、TcpIp模块周期处理函数
79    SoAd_MainFunction();
80    TcpIp_MainFunction();
81
82    if (E_OK != TerminateTask())
83    {
84        while (1)
85        {
86            /* dead loop */
87        }
88    }
89}

验证结果

根据集成目标，使用Wireshark工具查看报文发送方式是否正确。前10个报文发送间隔50ms，后面报文的间隔是500ms，符合集成目标。

image44

图 UdpNm报文发送示例