關(guān)于汽車CAN網(wǎng)絡(luò)的討論
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就如同集成電路、微處理器的誕生一樣，數(shù)據(jù)總線技術(shù)的問世成為了汽車電子技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。如今，隨著CAN總線技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域日益廣泛的應(yīng)用，其協(xié)議一致規(guī)范表述的重要性也逐漸凸現(xiàn)。根據(jù)ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)定義的OSI模型，CAN協(xié)議定義了物理層及數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范，為不同的汽車廠商制定符合自身需要的應(yīng)用層協(xié)議提供了便利。如果需要建立更加完善的系統(tǒng)，還需要在CAN的基礎(chǔ)上選擇合適的應(yīng)用層協(xié)議。
為了幫助業(yè)內(nèi)工程師進一步了解汽車CAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議制定的重要性，以及掌握汽車CAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計技術(shù)，并解決其關(guān)鍵問題，在電子工程專輯旗下的汽車電子設(shè)計網(wǎng)站舉行的《如何解決當(dāng)前CAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計面臨的關(guān)鍵問題？ 》專題討論中，Mentor Graphics資深產(chǎn)品專員董因平博士應(yīng)邀與工程師進行互動，與大家進一步探討了汽車CAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議制定方面的話題?；诖舜螌ｎ}討論，我們總結(jié)了汽車CAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題供讀者參考。
解析CAN協(xié)議應(yīng)用層與應(yīng)用程序
董因平博士表示，應(yīng)用層和應(yīng)用程序是不一樣的。應(yīng)用層是指通訊功能的應(yīng)用層。它并不定義和描述應(yīng)用程序參數(shù)，它提供的只是通訊功能與應(yīng)用程序的通訊接口。包括：定義通訊服務(wù)、傳送過程數(shù)據(jù)、診斷信息及標(biāo)定信息。設(shè)備監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)管理也一般定義為應(yīng)用層的一部分，有的也將傳輸層的部分內(nèi)容納入應(yīng)用層實現(xiàn)，比如超過8個字節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸。
應(yīng)用程序就完全是指控制算法等應(yīng)用代碼。它定義控制算法相關(guān)的數(shù)據(jù)和參數(shù)。
在目前ECU開發(fā)中，應(yīng)用程序代碼包含了應(yīng)用層代碼。其缺點在于以下三個方面：
- 應(yīng)用程序發(fā)生變化，必須考查應(yīng)用層是否還能滿足要求。
- 通訊協(xié)議發(fā)生變化，整個應(yīng)用程序及應(yīng)用層代碼都必須重新編譯測試。這個問題是造成整車廠在協(xié)議開發(fā)中不能起主導(dǎo)作用的主要原因之一。所以有很多國內(nèi)的整車廠有了新的協(xié)議，希望某些國外大型供應(yīng)商實施新協(xié)議時會遇到極大的阻礙。一是不愿意做，二是重新開發(fā)的費用高昂。
- 嚴(yán)重阻礙了節(jié)點和設(shè)計的重用。由于應(yīng)用程序和應(yīng)用層融合在一起，難以實現(xiàn)即插即用的效果。
解決方案就是接口標(biāo)準(zhǔn)化，即將應(yīng)用層從應(yīng)用程序中分割出路并標(biāo)準(zhǔn)化接口。 AUTOSAR的一個特性就是標(biāo)準(zhǔn)化接口，實現(xiàn)即插即用。Mentor Graphics的VTP也是一個典型的例子。
CAN測試重要還是協(xié)議制定重要？
董因平博士表示，測試和設(shè)計的重要性在不同設(shè)計思路中有不同的體現(xiàn)。目前應(yīng)用層協(xié)議制定的方法可以分為兩大類，一類是測試為重心的方法，一類是設(shè)計為重心的方法。
第一種方法也稱為投票法或試驗法。這是一種工程設(shè)計方法，各個供應(yīng)商對協(xié)議提出要求，整車廠集成要求，通過測試驗證協(xié)議可行性，隨后發(fā)布協(xié)議。測試的功能除了驗證協(xié)議的實現(xiàn)外，還有一個重要的任務(wù)就是對協(xié)議設(shè)計進行測試，試圖解決ID分配不合理、消息沖突問題等等。這種方法的重心就是測試，因此測試比較重要。
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