从PN到PNC
PN一般指Partial Networking,中文名是部分网络或局部网络。
根据AUTOSAR_EXP_Layered Software Architecture这篇PPT的说法,PN的初衷是在AUTOSAR中,实施高效的能源管理,其目标是提供一种节能机制,尤其是在总线通信处于激活状态时(例如充电或KL15处于激活状态时)。
Partial Networking允许在不需要那么多ECU工作的时候,关闭一批ECU的网络通信。其他ECU可以继续在同一总线通道(比如动力CAN)上通信。对于从节点来说,就是需要你的时候,你必须在;不需要你的时候,你必须闭嘴。通常CAN和FlexRay是支持Partial Networking的。
Partial Networking的兄弟被称为Pretended Networking,姑且翻译为装模作样网。这种方式允许在总线通信时关闭现有网络中的ECU,节点可以自行决定是否切换到休眠模式。比如一个从节点,把KL15拔了,ECU就不工作了,发什么CAN报文唤醒都不起作用。
AUTOSAR_EXP_LayeredSoftwareArchitecture(V4.2.2)p155
如上图,黑线是真实的CAN总线,ECU A、B、C、D都被真实的双绞线连在了一起。但是!从功能上来讲,ECU A和B可以划分为一组,ECU B、C、D可以划分为一组。这样我们就把真实的物理CAN总线,圈成了两个相对独立的网络小组,组1和组2。我们管这样的小组叫做Partial Network Cluster,中文名是部分网络集群,姑且理解为虚拟CAN小组。这些小组成员的特点是,要醒一起醒,要睡一起睡。
PNC一般指Partial Network Cluster,是一组用于支持车辆功能的系统信号,这些功能分布在车辆网络中的多个ECU上。
PNC若是蝶,它化茧成蝶之前是VFC。VFC指Virtual Function Cluster, 是初期设计阶段的一种通信概念,用于实现一个或多个车辆功能所需的软件组件之间的端口级通信。这里要解释下AUTOSAR的开发思想,为了实现功能我们需要若干个SWC(Software Component-软件组件)。这些SWC根据功能组成了若干个CSWC(Composition SWC),把CSWC之间的端口(Port)连在一起,就组成了VFC网络。
AUTOSAR_EXP_LayeredSoftwareArchitecture(V4.2.2)p158
后来,图纸变成了现实,VFC变成了PNC(基于CAN的)和ECU内部的Interface,CSWC则变成了真实的ECU。
AUTOSAR_EXP_LayeredSoftwareArchitecture(V4.2.2)p158
总结:PNC是住在CAN Bus上的小团体,既求同年同月同日醒,又求同年同月同日睡。
从PNC醒和睡的暗号是什么
CAN上的网络管理帧有8个字节,通常我们会占用Byte2(含Byte2)之后的字节,作为PNC的区域。举个例子,Byte2里头有效的PNC位就是PNC16-PNC23,Byte7里头有效的PNC位就是PNC56-PNC63。以PNC16举例,如果这个位的值是1,就是PNC生效,反之为0则PNC失效。
AUTOSAR_SWS_CANNetworkManagement(V4.2.2)p32
AUTOSAR_SWS_CANNetworkManagement(V4.2.2)p33
这里也要注意,对于一帧含有PNC信息的网络管理报文来说,位于Byte1(CBV,控制位向量)的PNI Bit是需要置起的,这是后续判断PNC生效与否的先决条件。即PNI Bit若为1,则需要继续检查PNC各个位是否置起;PNI Bit若为0,PNC信息整体丢失,注意不是失效,是上层收不到PNC信息。
总结:PNC有效与失效的信息藏在网络管理报文的User data中,以位为最小单位,1有效,0无效。但PNI是前提条件,PNI为1,PNC信息才能向上层传递;PNI为0,算作没收到PNC信息。
从站获取PNC信息的数据流
AUTOSAR_EXP_LayeredSoftwareArchitecture(V4.2.2)p159
我们看下数据流的流向。为了获取到EIRA(External Internal Request Array)这个信息,我们在Ecu Config中设置了三个Global PDU,即PDU_CanIf_CanNm(8bytes),PDU_EIRA_CanNm_PduR(6bytes),PDU_EIRA_PduR_Com(6bytes)。
首先是CanIf,我们在这里可以先对网络管理报文根据CAN ID进行滤波,之后将数据放到PDU_CanIf_CanNm里面。
再向上是CanNm,8个字节去掉了Node ID和CBV,变成了6个字节。检查CBV中PNI bit的值,若为1则向上层传递User Data。PNI如果为0的话,就算没收到任何PNC,一定时间后会报超时。
到了PduR,我们配置了一条Path,把PDU送往Com(注意这里是Trigger发送),ComSignal我们假定主机厂要求只取前3个字节,后面3个字节被舍弃。这样我们只剩下了原来网络管理帧的Byte2-Byte4。
最后ComSignal传给了ComM,我们会进一步通过Pnc Id去找到Pnc的位置,并检查它的值是到底1还是0。
审核编辑 :李倩
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原文标题:AUTOSAR PNC数据流分析
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