CAN总线有哪些功能？

CAN总线功能介绍

CAN总线是博世公司1986年发明的用于汽车内部单片机电路板(ECU)之间通讯，硬件上使用2根线实现数据传输，CAN总线通讯单元不再是单个字节，而是一个数据包，这个数据包包含了数据长度，数据内容，目的地址ID，CRC校验等，相较于485，232通讯数据的组包是在软件实现的，CAN总线是硬件实现，编程时只要设置相关的参数即可.目前在车载通讯和工业通讯都使用的比较多.主要功能有:

• 不大于8字节应用报文实时通讯:控制灯光开关，天窗开关，空调控制等,涉及到具体的模块的实际业务逻辑
• 大于8字节的长报文通讯:读取故障码，软件版本，OTA等

Lua简介

Lua是一个文本脚本语言,1993年巴西人发明的,能嵌入到C,C++执行,即可以调用C/C++的函数,目前在游戏行业用的比较多.

C/C++为什么需要脚本语言

C/C++代码运行的时候已经由编译器编译成了二进制的机器码了，执行速度快.公司项目需求变化快，类似项目超级多，不同项目的核心功能基本不变的，只是业务逻辑的变化.如果全部用C/C++实现，一方面软件版本过多，不好维护。另一方面架构做的不够好时可能会造成改一个小功能，会造成核心代码修改.然而采用C/C++加脚本的架构实现有如下优势：

• C/C++实现核心功，框架搭建，脚本负责业务逻辑(C/C++的不同函数组合),设计之初就是朝着模型和业务分离的实现，自然地实现高内聚低耦合的架构。
• 便于团队分工，新员工比较快熟悉业务.

为什么是Lua

目前最火的脚本语言是Python，对此Lua有如下优点:

• Lua移植简单:Lua编译器是用标准C写的，比较容易集成到不同的编译器(Keil,gcc,qt等)。不像什么MicroPython只支持GCC编译器.
• 开销小:一般的Cortex M0及以上单片机都可以移植Lua编译，还有很大的一部分空间和时间运行C代码.
• 干净：不像Python运行还要安装其它的环境，Lua是寄宿在C/C++中的，不需要安装。
• 容易上手，学习成本几乎为零.只要公司开发个Demo，新人参考Demo就可以直接写Lua代码.
  CAN用Lua做什么
• 自动化测试:C/C++提供发送接收报文 延时等函数接口，Lua组合发送不同的报文以及时序来验证ECU的各个功能是否正确，然后生成测试报告以及保存相关的通讯报文记录。
• OTA升级:现在新能源汽车的每个ECU都支持OTA功能，通讯组包使用ISO 15765-2协议实现,每个汽车主机厂都是一样的，只是安全访问 顺序可能有些差别.就像ZLG ZCAN Pro，CANOE都支持用户开发升级功能。ZLG的方式是：使用Dll实现，需要使用 VStudio，学习成本高.CANOE的方式是：他们自己弄了一套CAPL脚本语言,公司没有强大的实力是搞不出来的，这也是CANOE贵的原因之一吧!使用Lua的话，C/C++实现ISO 15765-2，HEX文件的解析和分割.Lua是调用发送接收接口，HEX文件读取,安全访问的密钥计算等.

Demo

C/C++的接口暴露给LUA：

lua_State* L;


static const struct luaL_Reg Iterface[]
{
    {"send_data",LSendData},  //脚本里调用send_data字符串就可以调用到LSendData函数
    {"get_rx_data",LGetRxData},
    {"print",LPrint},
    {"delay",LDelay}, 
    {0,0},
};


void Lua_Init()
{
   L = luaL_newstate();
   luaopen_base(L);
   luaL_setfuncs(L,Iterface,0);
}

Lua脚本业务代码

print('ECU功能测试')
--发送一帧数据唤醒单片机
send_data(0x431,0x30,0x32)
--延时50ms
delay(50)
--开天窗
send_data(0x38A,0x1)
delay(5000)
--关天窗
send_data(0x38A,0x1)
--ECU复位
send_data(0x880,0x11,0x1,0x67)

总结

Lua之于CAN就像html和英特网的关系一样，在新能源汽车发展如火如荼的今天，CAN的应用也越来越多，都有OTA升级的要求，Lua不仅在基于CAN系统的测试，升级方面也能够有自己的一席用武之地，在其它的Modbus之类的标准通讯也是可以使用Lua的.