汽车控制器CAN网络管理分析与测试方法（OSEK）

汽车控制器CAN网络管理分析与测试方法（OSEK）想必都是想知道的，关于新能源汽车整车控制器这类的话题一直是大家很想了解的，就让小编为你揭秘案吧！

1.网络管理功能的目的

解决电池电量有限的题，车辆控制器同时工作时会出现电池损耗的情况。当用户需要通过网络管理功能请求相关功能时，必须启动参与该功能的相关ECU节点。

同时调整各ECU进入网络睡眠模式。车辆控制器的网络管理功能是通过向各个ECU的网络发送一些命令来制定一套规则，以实现各个ECU的协调睡眠和唤醒。那辆车。根据唤醒方式，ECU网络节点类型可分为本地唤醒和远程唤醒。本地唤醒唤醒源来自自身模块，如KL15硬连线唤醒。远程唤醒唤醒源来自于自身ECU节点的网络消息。它可能完全处于休眠状态。

2、说说基于硬件电路的网络管理功能。

为了支持睡眠和唤醒，ECU芯片必须支持低功耗模式和正常工作模式之间的切换。低功耗模式是指ECU断电或外围设备几乎不活动的模式，而唤醒是指ECU处于全工作模式的模式。

休眠机制控制器在一定时间内无法接收CAN网管帧。控制器主芯片MCU通过GPIO口控制TJA1043CAN芯片引脚STB_N为低电平，引脚EN为高电平。经过最小停留时间后，当芯片进入睡眠模式时，CAN芯片INH引脚被设置为低电平。TLE8366电源芯片使能引脚EN设置为低电平，停止主5V电源的输出，主芯片将不工作，断电时整个控制器将不再工作。TJA1043进入低功耗状态，只有汽车电池为VBAT引脚提供基本工作电源。

唤醒机制控制器收到CAN网管帧，TJA1043短时间唤醒，INH引脚置高。电源芯片使能引脚EN置高，启动主5V电源输出，主芯片开始工作。MCU进入工作状态后，立即控制CANTJA1043芯片引脚STB_N为高电平，EN为高电平。当电平增加时，TJA1043从睡眠模式切换到待机模式并开始正常运行。

3.网管功能如何工作

所有直接参与网络管理的ECU建立逻辑环通信机制由多个节点组成的环结构。每个节点都有一个逻辑后继，最后一个节点的后继成为第一个节点，形成一个节点。环形结构。通过这种令牌环机制，NM消息依次传输形成逻辑环，网管消息ID从小节点传输到大节点，然后从最大节点到最小节点依次形成逻辑环。

唤醒后，我们建立了一个逻辑循环流程申请路径和转发路径。

1控制器唤醒后，想要加入网络的节点首先通过发送Alive消息申请加入逻辑环。

2.逻辑环建立后，每个节点都会发送环消息，将其“令牌”传达给后续节点。

每个参与的网络管理消息包含ID、目的地址、操作码和用户数据。每个ECU都有一个特定的网管地址，网管消息类型分为Alive消息、Ring消息和LimpHome消息，并通过操作码的组合来实现。

当逻辑环建立时，ECU发送环消息，收到环消息的其他ECU监视目标地址，检查是否已被跳过，如果已被跳过，则发送Alive消息以请求更新其他ECU。执行逻辑后继并重新建立逻辑环。

如果逻辑环稳定且ECU不需要CAN通信，则ECU通过在发送的环消息中设置SleepInd来通知网络上的其他ECU。当逻辑环中的所有ECU发送设置了SleepInd的振铃消息时，总线上满足睡眠条件的所有ECU都会发送SleepAck振铃消息。网络中的所有ECU在收到设置了SleepAck的振铃消息后进行同步。进入待机睡眠状态。网络中所有ECU进入等待睡眠状态后，如果在tWaitBusSleep时间内没有检测到中断事件，则会同步进入睡眠状态。当ECU检测到中断事件时，ECU重新发送Alive消息并重新建立逻辑循环，如果应用需要CAN通信，则睡眠指示位被重置。此时，ECU休眠条件不满足。即SleepInd=0；如果不再需要应用程序CAN通信，则满足ECU休眠条件，并在下次发送NM消息时设置相应的休眠指示位（即SleepInd=1）。

4.网络管理报文格式

OSEK网络管理消息规则

ID4xx，其中4表示该帧消息是网络管理消息，xx表示当前节点的基地址。在OSEK网络管理中，每个节点都分配有一个默认地址。

Byte0:发送网络管理消息的目的地址。网络管理消息发送到的控制节点。

Byte1指示发送的网络管理消息的类型（即Ring消息、Alive消息或LimpHome消息）。01表示Alive消息，声明总线上的存在并要求其他节点自行建立环。02表示振铃消息。12表示当前节点没有通信请求。即通知其他节点睡眠条件已满足。32休眠响应请求，当检测到有其他节点正在发送振铃消息时，12个节点中的最后一个节点发送该响应消息，并进入休眠待机状态。04表示跛行消息。如果由于网管报文接收计数器和发送计数器超过而发送了跛行报文，则其他节点将不会与该节点建立环，只会存在一个节点。

Byte2-Byte7用户定义数据。

5、如何测试网管功能

测试工具主要包括CANoe工具、CANStress工具、VN1640工具以及相应的上位机软件。

测试项目主要包括逻辑环测试、休眠状态测试、Limphome状态测试、逻辑环新增节点测试、本地唤醒请求测试、远程唤醒请求测试、关机唤醒测试、网管消息格式测试、T类型/T最大./测试Terror/TWaitBusSleep等时序参数，测试网管错误处理。

逻辑循环测试

CANOE工具模拟其他节点，通过KL15唤醒网络，通过CANOE模拟总线上的其他节点，并与节点建立逻辑环。

睡眠状态测试

CANOE工具模拟其他节点，通过KL15唤醒网络，通过CANOE模拟总线上的其他节点，将睡眠标志位设置为真，检测睡眠标志位是否为真，t时间后总线进入睡眠模式。

跛行家庭状况测试

CANOE工具模拟其他节点，通过KL15唤醒网络，被测节点进入Limphome模式。

逻辑环中的新节点被添加到测试中。

CANOE工具模拟另一个节点，通过KL15唤醒网络，通过CANOE模拟总线上的另一个节点，与该节点建立逻辑环，并通过CANOE模拟一个新节点加入逻辑环。

逻辑环中的节点终止测试。

CANOE工具模拟其他节点，通过KL15唤醒网络，通过CANOE模拟总线上的其他节点，与这些节点建立逻辑环，并通过CANOEstop使其中一个节点退出逻辑环进行模拟。

测试本地唤醒请求

CANOE工具模拟其他节点，通过KL15唤醒网络，并确保发送Alive和Ring消息。

测试远程唤醒请求

CANOE工具模拟其他节点，通过CANOE从总线上其他网络节点发送消息，并保证Alive消息的传输。

结束唤醒测试

CANOE工具通过CANOE模拟总线上的其他节点和其他网络节点发送的消息，然后Alive消息发送后，进入Limphome模式并发送SleepInd标志。

测试网络管理消息格式

CANOE工具模拟其他节点，通过KL15唤醒网络，并检查消息格式和ID。包括Alive、Ring、Limphome、SleepInd、SleepAck、Dest等消息组合格式。

测试TType/TMax/Terror/TWaitBusSleep等时间参数

测试的Alive报文与Ring报文之间的时间参数TType、测试的Ring报文与下一个Alive报文之间的时间参数TMax、测量的时间参数TError是否满足NMNormal状态下协议要求的网管时间参数。测试TWaitBusSleep时间参数。

测试网络管理错误处理

使用CANOE模拟节点网管消息，将总线置于睡眠模式，本地唤醒，使用CANstress中断DUT，通过发送消息的RTR位来判断是否进入busoff状态，并对Tbusoff时间进行检查。独木舟跟踪窗口。

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