详解Autosar Arxml中的CANFD报文及格式

文章目录

  • 前言
  • PDU类型定义
  • Autosar定义的PDU
  • 动态Container布局
    • CANFD ContainerPDU定义
    • CANFD Signal-I-PDU定义
  • CANFD实际数据解析
  • 总结

前言

之前在没有真正接触CANFD时,理解的CANFD报文只是两个主要变化点:
1.波特率可切换
2.数据位拓展为64位

这样的话,对于之前的CAN报文来说,DBC可以很好的兼容CANFD报文,只需要定义好message中的layout即可。但目前实际使用过程中,并不是简单的一个message包括一个PDU,而是通过Arxml文件引入了Container-PDU和I-signal-PDU,一个CANFD的frame中可能包含多个I-signal-PDU。

PDU类型定义


在Arxml文件中定义的有如下类型:

PDU Type Application/Idea
ISignal-I-PduDU AUTOSAR COM标准信号PDU
N-PduDU transport layer诊断TP层
NmM-PduDU Network Management网络管理
XcpCP-PduDU XCP=Universal Measurement and Calibration ProtocolXCP标定
Multiplexed I-PDUdu 多路复用PDU
varying Signal I-PDUs at the same position
General-Purpose-PduDU
General-Purpose-I-PDUdu with category XCP replaces the deprecated XCP-PDU
DcmCM-I-PduDU Diagnostic Communication Manager
Container-I-PduDU 容器PDU,存放多个其他PDU
UserDefinedPduDU 用户自定义
UserDefinedIPduDU 用户自定义
SecuredIPdu Refers to an IPdu, that is protected against unauthorized manipulation
J1939DcmIPdu

对于标准CAN通讯来说,比较常用的就是ISignal-I-Pdu,Container-I-Pdu。后面再详细介绍。

Autosar定义的PDU

Abbreviation/ Acronym: Description:
COM I-PDU I-PDU assembled in the COM module out of COM Signals
contained I-PDU I-PDU assembled into or extracted from a Container PDU对应Arxml中的多种PDU类型
Container PDU PDU containing I-PDUs and headers包含多种PDU

对于普通CAN报文来说,一个message对应一个PDU,对于CANFD报文来说,引入Container PDU和contained I-PDU实现一个message对应多组PDU。

考虑这样做的优势:

不同的contained I-PDU可以映射到不同的Container PDU的不同位置。不仅提高了灵活性,而且也会降低总线负载率。

动态Container布局

详解Autosar Arxml中的CANFD报文及格式_第1张图片
Autosar引入了动态Container的layout,也就是说PDU存在的位置是不固定的,将PDU Header和I-PDU打包后可以放入不同Container PDU的不同位置中。
可以这么理解:PDU Header就是之前普通CAN报文的ID和DLC。

CANFD ContainerPDU定义

ContainerPDU并不是frame,但可以设置ContainerPDU包含frame所有的数据位。ContainerPDU是包含在frame中的。
对于一个CANFD-frame,定义如下:

详解Autosar Arxml中的CANFD报文及格式_第2张图片
:若CANFD报文实际只有8字节,那么就和普通报文一样,定义一个I-Signal-PDU就够了,不需要引入容器PDU

Container-I-PDU定义如下:

详解Autosar Arxml中的CANFD报文及格式_第3张图片
Header Type有三种选择:

1.ShortHeader 2.LongHeader 3.NoHeader

Autosar中定义如下:

IpduM支持两种不同的动态Container Pdu的头大小(参见ECUC_IpduM_00183: IpduMContainerHeaderSize):
IPDUM_HEADERTYPE_SHORT, 24位ID, 8位长度
IPDUM_HEADERTYPE_LONG, 32位ID, 32位长度

如果是选择的ShortHeader,那么实际数据位中会有三个byte为ID,一个byte为DLC,8个byte为数据位

在Container-PDU定义页可以选择包含的PDU及设置PDU对应的ID。

CANFD Signal-I-PDU定义

详解Autosar Arxml中的CANFD报文及格式_第4张图片
这个Signal-I-PDU就类似普通的CAN报文,里面定义了具体的信号信息,及layout信息。

CANFD实际数据解析

详解Autosar Arxml中的CANFD报文及格式_第5张图片
CANFD带Container的报文,实际数据长度为24,包含两个Signal-I-PDU(每个12个byte)

对应的Signal-I-PDU还可以继续展开解析后的信号具体信息

总结

CANFD报文若使用contained I-PDU和Container PDU,则DBC不适合再用来管理通讯矩阵,需要采用Arxml文件来管理。若没有选择使用HeaderID和DLC,则DBC还可以继续使用,对于应用来说,相对于CAN的DBC只是长度增加而已。

使用I-Signal-PDU,使得CANFD报文中的信息更加灵活,对于网关转发,信号解析更加方便。

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