上篇文章簡介了AUTOSAR架構(gòu)的CAN Driver模塊，本文將更進一步，來了解CAN Driver模塊對接的唯一上層模塊--CAN Interface。

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9 CAN interface

CAN Interface，顧名思義，CAN接口模塊，位于下層的CAN設(shè)備驅(qū)動（CAN Driver，CAN收發(fā)器驅(qū)動）和上層的通訊服務(wù)層（CAN傳輸協(xié)議層，Pdu Router等）之間，如下圖1所示。

圖1 AUTOSAR CAN Layer Model，引自[1]引自[1]:
CAN接口模塊由所有與CAN硬件無關(guān)的任務(wù)組成，這些任務(wù)屬于相應(yīng)ECU的CAN通訊設(shè)備驅(qū)動程序。這些功能在CAN接口模塊中執(zhí)行一次，以便底層CAN設(shè)備驅(qū)動程序只專注于訪問和控制相應(yīng)的特定CAN硬件設(shè)備。
CAN接口模塊滿足PDU路由器和上層通信Com模塊的主控制流和數(shù)據(jù)流要求：發(fā)送請求處理、發(fā)送確認/接收指示等。它的數(shù)據(jù)處理和通知API是基于CAN L-SDU，而用于控制和模式處理的API提供了一個與CAN控制器相關(guān)視角。

對于CAN Driver來說，與上層模塊通訊的唯一接口就是CAN接口模塊，通過這個模塊可實現(xiàn)我們熟知的3個ECU通訊功能：

• CAN通訊，通過接口層到PDU Router模塊;（路徑：CanDrv--CanIf--PduR--Com）
• UDS服務(wù)，通過接口層到CANTp模塊;（路徑：CanDrv--CanIf--CanTp--PduR--Dcm）
• XCP服務(wù)，通過接口層到XCP模塊。（路徑：CanDrv--CanIf--XCP)

圖2 通訊功能相關(guān)模塊

本文關(guān)注的是CAN通訊功能，繼續(xù)采用上篇文章menghuyouyou：CAN通訊系列--AUTOSAR架構(gòu)的CAN Driver6 的思路來介紹CAN接口模塊。

考慮到本文主要基于參考[1]而來，不打算對某些細節(jié)展開說明，將主要介紹CAN發(fā)送和接收相關(guān)的函數(shù)。若真有需要研究CAN通訊在CAN接口模塊的具體實現(xiàn)，則肯定需要對實現(xiàn)細節(jié)一一研究，比如上篇文章提到的CAN接收和發(fā)送的前提條件有哪些，是什么。接下來我們來CAN接口模塊的發(fā)送和接收操作：

9.1 發(fā)送操作

由前面內(nèi)容可知，發(fā)送時，PduR模塊調(diào)用CanIf_Transmit函數(shù)，然后CanIf_Transmit函數(shù)再去調(diào)用Can模塊的Can_Write函數(shù)。

圖3 經(jīng)Can Interface的發(fā)送過程

文檔對CanIf_Transmit函數(shù)的定義和描述如下：

圖4 CanIf_Transmit函數(shù)的定義，引自[1]

這個函數(shù)兩個輸入?yún)?shù)，由TxPduId可解析出相應(yīng)的CAN控制器和Hth，具體如何實現(xiàn)解析的，后文會解釋；PduInfoPtr包含數(shù)據(jù)的長度和內(nèi)容兩個信息，即要發(fā)送的數(shù)據(jù)。關(guān)于這個函數(shù)大致的動作描述如下：

圖5 CanIf_Transmit的動作說明，引自[1]

注意：如果Can_Write函數(shù)返回CAN_BUSY，即發(fā)送拒絕，CanIf可以什么都不做，也可以嘗試存儲一條新的PDU或發(fā)送請求到發(fā)送緩存器中；如果發(fā)送成功，Can模塊將通過調(diào)用CanIf_TxConfirmation通知Can接口模塊，有兩種調(diào)用方式：一種是采用輪詢模式，如下圖6，另一種則是采用中斷模式，如下圖7。

圖6 經(jīng)Can Interface的輪詢模式發(fā)送確認

圖7 經(jīng)Can Interface的中斷模式發(fā)送確認，引自[1]

文檔對CanIf_TxConfirmation函數(shù)的定義如下，使用Id形式與上層確認發(fā)送成功。

圖8 CanIf模塊的確認函數(shù)定義，引自[1]

這個函數(shù)將根據(jù)輸入的CanTxPduId進行處理：首先確認功能（CAN通訊？UDS服務(wù)？XCP服務(wù)）；然后根據(jù)輸入的CanTxPduId查詢獲得已映射的TxPduId，最后再調(diào)用上層模塊的User_TxConfirmation函數(shù)，如圖9所示。

圖9 PduR模塊的確認函數(shù)定義，引自[1]

這里不確定具體哪個模塊，而使用User，這樣就使得軟件通用性好。從上可知：CAN通訊，User選擇為PduR模塊; UDS服務(wù)，User選擇為CanTp模塊; XCP服務(wù)，User選擇為XCP模塊。

以上就是發(fā)送操作的大致過程，更多具體細節(jié)詳見[1]。

9.2 接收操作

由前面內(nèi)容可知，接收時，Can模塊將調(diào)用Can接口模塊的CanIf_RxIndication函數(shù)，然后再調(diào)用PduR_RxIndication函數(shù)，如下圖10所示。

圖10 經(jīng)Can Interface的的接收通知，引自[1]

文檔對CanIf_RxIndication函數(shù)的定義如下:

圖11 CanIf模塊的通知函數(shù)定義，引自[1]

這個函數(shù)參數(shù)有Mailbox和PduInfoPtr，這兩者包含Hrh, CanId, DLC和data這些信息。概括地講，該函數(shù)包含的動作有：

當CanIf_RxIndication函數(shù)執(zhí)行完上述動作后，將調(diào)用User_RxIndication函數(shù)向上通知，實際CAN通訊功能調(diào)用的是PduR_RxIndication函數(shù)。

圖12 CanIf的上一層模塊的接收通知函數(shù)，引自[1]

了解上述相關(guān)函數(shù)的基本內(nèi)容后，若要更清晰地理解CAN通訊的發(fā)送和接收過程，還需要注重從數(shù)據(jù)流角度來看，即CanId，收發(fā)數(shù)據(jù)是如何向上或向下傳輸。這里需要介紹CanId的傳輸，實際上，CanId通過映射方式來轉(zhuǎn)化為相應(yīng)模塊的ID。

9.3 ID的相關(guān)映射

CAN接口模塊設(shè)計的初衷就是不能直接訪問硬件，與硬件保持獨立，這也就意味著CAN接口層只能通過CAN模塊的接口去獲取硬件有關(guān)的內(nèi)容，主要使用的CAN模塊接口有Hth和Hrh。關(guān)于Hth和Hrh，首先涉及一個軟件過濾選擇問題，即當Hth和Hrh配置成BasicCAN，則需要在CanIf模塊執(zhí)行軟件過濾；當Hrh和Hth配置成FullCAN,則不需要在在CanIf模塊執(zhí)行軟件過濾，而是在硬件過濾。然后進入上述提到的CanId映射方式，即不同CanId如何映射到Hrh和Hth，以及Hrh和Hth又如何映射到更上層模塊（暫稱為PDU Id），如下圖13所示。

圖13 PDU Ids和Hoh的映射，引自[1]

總的來說上圖非常清晰地展現(xiàn)了各種Id的映射，但為了更好理解，下面詳細介紹：

首先，我們知道CAN Controller中有很多硬件對象處理器（Hoh）, 在CAN Driver中將Hoh作為接收和發(fā)送用途，接收的叫做Hrh, 發(fā)送的叫做Hth。然后將Hrh和Hoh分別與對應(yīng)的CanId映射起來，如下圖14所示。

圖14 Hoh--(Hrh, Hth)-- CanId映射示意

再分別定義CAN模塊與CAN接口模塊的Hrh和Hth的映射，如下圖15。

圖15 (Hrh--CanIf Hrh), (Hth--CanIf Hth)

最后建立CanIf Hrh與RxPduID，CanIf Hth與TxPduID的映射，如圖16，即對于CAN通訊功能，建立起了CAN接口模塊與PduR模塊的ID映射。

圖16 (CanIf Hrh--RxPdu ID), (CanIf Hth--TxPdu ID)

建立了上述幾種映射后，就非常好理解不同模塊的相關(guān)函數(shù)的參數(shù)關(guān)系（比如indication函數(shù)和confirmation函數(shù)）。以接收indication函數(shù)說明，如下圖17所示。

圖17

即CAN模塊讀取相關(guān)寄存器的數(shù)據(jù)，其中建立CanId與Hrh的映射1，且兩者均為Mailbox的元素；數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)為PduInfoPtr的元素。將這些信息傳遞給上一層CAN接口模塊，CAN接口模塊根據(jù)建立的Hrh與CanIf Hrh的映射獲取CanIf Hrh，CanIf Hrh根據(jù)建立的CanIf Hrh與RxPduId的映射2獲取RxPduId。最后，將RxPduId和CAN模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳遞給PduR模塊。通過這個過程不難發(fā)現(xiàn)，如果已知RxPduId，則可知對應(yīng)CanId是多少，反之亦然。

如果有過AUTOSAR工具配置經(jīng)驗，不難發(fā)現(xiàn)配置過程大體是按照這種邏輯去建立各種映射關(guān)系，且配置過程中Id設(shè)置要特別注意，必須得對應(yīng)正確，才能保證功能正確。

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通過這兩篇文章對CAN模塊和CAN接口模塊的介紹，基本理順了從硬件到軟件的數(shù)據(jù)傳輸和軟件實現(xiàn)的過程，如下圖18上半部分。也就是軟件在這個部分已經(jīng)獲得了相應(yīng)CanId的8個字節(jié)數(shù)據(jù)，那么下一步自然要做的就是將接收的這8個字節(jié)數(shù)據(jù)解析成相應(yīng)報文協(xié)議定義的各個信號，或?qū)l(fā)送的信號打包成8個字節(jié)的數(shù)據(jù)。從下篇文章開始介紹圖18的下半部分內(nèi)容。

圖18

Reference：

[1] Specification of CAN Interface.

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的tms570 can 接收大量数据_CAN通讯系列--AUTOSAR架构的CAN Interface7的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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