如何用LabVIEW开发一个UDS的上位机程序

在LabVIEW上开发一个支持PCAN-UDS上位机，实际并不是很困难的工作。它看起来困难的原因是需要的知识点比较复杂：不仅仅需要LabVIEW的相关经验，也要对UDS的协议和CAN总线有一定了解。同时最好要用其它语言开发过PCAN-UDS的API程序。

  上面的要求看起来要求过于严格，因此有了这篇文章。我们接下来的讲解偏向于LabVIEW封装dll函数，即使不是想要使用PCAN-UDS也可以作为参考。另外讲解时不可避免会涉及到一些UDS协议的内容，届时会同时做出简单的解释。

0 准备工作

  按照顺序首先还是要说明准备工作：

• PEAK的硬件和驱动，可在peak-system官网进行下载；

• 下载好PCAN UDS的API的压缩包，以及PCAN ISO-TP和PCAN Basic的压缩包，后两者是UDS的底层API，使用的时候需要调用其中的dll文件。请将其中的dll文件拷贝到可以被调用的位置。
  

• 我使用的是LabVIEW 2015 32位的版本。

  其实LabVIEW本身也有提供导入dll的功能，只是效果没有那么完美。这里我们可以先尝试一下。

导入dll需要dll文件和头文件，这两个在PCAN UDS的包中都有提供。dll文件分为32位的和64位的，需要和LabVIEW的保持一致。举例：我是64位电脑，32位LabVIEW，需要用32位dll文件。

可以看到导入并不是完全成功的。实际即使这里显示成功的函数，很多也需要进一步更改，因为LabVIEW是按照纯C调用的。这样做的唯一一个好处是，后面不需要一个一个建立子VI了，直接更改LabVIEW做好的就可以。

 

1 封装自定义类型

  下面是由虹科汽车电子团队提供的一个简单例程，您可以直接发邮件到[email protected]获取。请注明虹科汽车电子和您需要的LabVIEW版本。

  按照上面实际的工程来看，对于PEAK提供的dll文件，我们除了包装函数以外，一些内容也需要在LabVIEW里面做成自定义类型。我这里总共做了两种：

1.结构体->簇

  重复使用的结构体做成簇的自定义类型会方便很多。

以上图为例，头文件的这部分就是需要被我们做成簇的部分，如果我们使用的dll文件同时有说明文档的话，也可以寻找下图这部分（Structure）。

那么实际讲解以TPUDSNetAddrInfo为例，建立的时候和新建簇一样，其中还包含了一些枚举常量，如果枚举常量已经定义好了的话，可以直接拖放进来。

需要特别注意的是，像是SA，TA这样的簇中的内容，它们的顺序和长度定义绝对不能错，否则API读取参数的时候可能就读到了旁边的参数。

  这里说明下我们使用的数据类型对应在LabVIEW中的长度：SA，TA，RA都应该定义成U8类型的变量。

  BYTE：  无符号8位

  WORD：  无符号16位

  DWORD：  无符号32位

 

2.常量->枚举常量

  枚举常量的定义就比较简单了，但是需要注意的还是它们的长度。同样，按照h文件中对应的部分进行定义即可。下图是上面簇中展示的枚举常量的定义。

至于上述的常量代表什么含义，请参考ISO-15765标准。

 

2 封装函数 

 这里大部分的难点都在于寻找到对应的描述文件对应的位置，如果偶然出现错误，排错的时候可以试着更改附近的参数。

  在讲解之前，我们需要先说明C相关的一个知识：函数传递数组的时候，传递的是数组首个元素的指针，而不会是全部元素的值。数组所有元素的地址一定是相邻的。

  下面是封装函数的步骤：

  1.新建VI，程序框图选择互联接口->库与可执行程序->调用库函数节点

2.找到我们需要封装的函数的相关信息，下面我已经找到并截图下来。包括函数的定义，一些变量的长度，同样，我们需要知道函数的使用方法。

  3.库函数的路径和函数名很容易理解，但请注意不要出错（这里犯马虎出错的话很难迅速查找出来原因，有时候LabVIEW会因此直接崩溃）。调用规范需要特别注意，上图中有TPUDSStatus __stdcall UDS_WaitForService，代表了这是一个按照WINAPI调用规范使用的dll文件。

4.参数的定义，首先返回值类型是TPUDSStatus，第一个参数的类型是TPUDSCANHandle，看上图就知道它们分别是WORD和DWORD型的。这里没有特殊说明，它们都是传递了数值。

5.其余的三个参数，全部都是TPUDSMsg类型的，同时看到“*”确认这个参数是传递指针的参数。设置时如下图，三个参数完全一致：

  对于这样输入类型是结构体的，要在类型选择匹配至类型，数据格式按照需求选择即可。

实际上由于TPUDSMsg结构里面主要是一个4095（0xFFF，在协议中规定）长度的BYTE数组，用于存放UDS的数据，其余的都是TP层地址的参数。为了方便使用，这里我选择了把它定义成数组，可以方便进行一些操作。这两种方法可以自行选择。

6.然后就是如何给出函数的输入和输出。首先我们需要知道的是哪些参数是输入，哪些是输出，这个并没有一个通用的办法看出来，需要封装的工程师了解使用的dll函数。这里面CanChannel和MessageRequest是输入，其余是输出。

  我尝试解释下其它部分像这样做的原因，因为我并不是只连接了输入和输出的部分。

  i.CanChannel和MessageRequest是输入，其实只连接左侧，可以不需要把右侧接出来，因为它的输出和输入是完全一样的。我把它们的输出封装出来的原因是：这可以用来控制程序运行的顺序，和错误处理的部分一样。MessageRequest接出来单纯是因为接线方便。

  ii.刚刚说了错误处理的部分，一般错误处理按照默认留出来就好，这是LabVIEW的错误处理机制。

  iii.尽管MessageBuffer是输出变量，但是由于它传递的是指针，所以我们必须先分配足够的空间并传入这个函数，所以我按照TPUDSMsg的长度传入了一个空数组的指针给函数。如果没做初始化或者分配的空间不够都会导致LabVIEW直接崩溃。

  iv. MessageReqBuffer的参数在函数定义时默认就传递了一个NULL值，实际上这个参数对我们没有用途，封装的时候按照要求给出输入就可以了，不需要接出来。

  其余的函数按照同样的模式封装就行，上面我选择了一个相对比较困难的函数进行解释。大部分都是重复工作，不过还是推荐每封装一个函数，就对它进行一下测试，确保封装得是正确的。最后我们就可以在LabVIEW中调用封装好的函数了。后面的使用方式和其它语言就类似了。

获取例程，或是对UDS协议有问题的话，也可以联系邮箱[email protected]，或者添加我的QQ：3248764982。

虹科也提供UDS相关的培训课程，近期会在上海或武汉有相关课程。有兴趣的朋友可以联系：

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