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汽车工程师:教你快速上手CANoe汽车总线通信设计与开发

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作者 | 一只开心的鸟 仿真秀专栏作者

首发 | 仿真秀App

导读:作为汽车工程师,汽车CAN通信是必须掌握的,还记得刚在汽车公司工作一个月的时候,在labcar学习的时候,一个同事从身边走过,我只知道她是汽车网络工程师,那时候由于对汽车内部结构并不是很了解,所以就问她。你们网络工程师是干嘛的啊,不就是那种高端车上的手机互联吗?如今再回想起当时提出的问题,真的想钻个洞把自己埋起来,没脸见同事了。

关于OSI模型、物理层、数据链路层,高低电平、数据帧。。等等等,这些我将录制精品课如何快速上手CANoe总线设计与开发》,可以在仿真秀官网和APP查看。

一、CAN总线是什么

CAN总线,并不是他很能,只是一个缩写。CAN:Controller Area Network。控制器局域网络总线。

绝大多数汽车制造厂商采用CAN总线来实现汽车内部控制系统之间的数据通信,CAN总线也叫CAN BUS。

BUS?恩,这不是公交的意思么,没错,公共汽车是可以运输大量的乘客的,CAN通信也就可以传输大量的信号。下边这个图片很形象

CAN总线

简单的说,CAN总线就是用于传输数据的通信协议。

传统汽车线束连接

缺点:

  • 需要大量的信号传输线
  • 针脚数增加
  • 线路复杂

想想:线束增加了这么多,重量大了,生产成本高了,主机厂能不心疼么,而且故障率也高。

、CANoe开发测试分析

汽车电子在整车研发中占据非常重要的地位,汽车内部涉及到ECU之间的总线通信变得越来越复杂。而CANoe就是开发测试分析整个ECU网络和单个ECU通信而设计的总线通信分析工具,从概念设计到测试验证,再到批量生产,CANoe的使用贯穿整个研发流程。
CANoe软件图标及软件初始界面如下图:

CANoe
具体CANoe软件的操作,可以参考我原创的精品视频教程《如何快速上手CANoe总线设计与开发》,后续的文章会进行补充
CANoe界面
DBC
CAN总线通讯的主要载体是报文,信号是报文的主要组成部分,没有DBC数据库,就无法解析信号。DBC相当于一部针对通信内容的百科辞典。在用CANoe软件读取信号的时候,需要加载DBC。
通过CANoe中tools打开CANdb


db
CANdb 的里面有两个主要的工作区

1、网络拓扑区域

2、相关对象的详细信息
DBC主要数据对象
节点

报文

报文右侧的相关对象区域包含内容:
定义(名称、帧格式、ID、DLC、发送方、周期)、接收方、属性、信号布局

信号
信号右侧的相关对象区域包含内容:
  • 信号配置包括定义,报文映射,属性

  • 物理值=总线值*比例因子 偏移量

  • 信号排布

  • motorola型:高字节在前,低字节在后

  • Intel型:相反

环境变量
总之,在信号与报文、报文与节点关联完成后,就可以在通信矩阵中观察他们的收发关系。对应的信号矩阵,就是确定了他们收发关系的信号矩阵excel表。
供应商在开发ECU软件的时候,主机厂是必须要提供其设计版的信号矩阵,明确具体的ECU收发的报文及对应的信号。通常情况下会包括如下部分(以车速为例介绍下):
个别信息解释如下:
矩阵图
  • LSB:16(起始位)

  • MSB:12(终止位)

  • Size:13(长度)
那么factor为啥是0.056
我们先确定了长度是13bit,并在报文中把该信号排布,那么可知:2^13=8192
从0-8191刚好为8192个数字,那么8191转化为十六进制的数是不是1FFF,看看coding值范围0x0000~~0x1FFF

但是设计的时候,车速规定的区间是0-300也及
  • 最小值:0

  • 最大值:300

并且coding规定了从0x0000~~0x14D5才是有效的

14D5转化为十进制数为5333

factor=300/5333=0.05625
反应到DBC中如下图:

DBC
三、CANoe总线设计与开发公开课
为了让大家更好的理解并掌握CANoe总线设计与开发,7月26日20时(周五),我将在2022年仿真知识周第十二期讲座带来《如何快速上手CANoe总线设计与开发》公开课,感兴趣的朋友可以提前报名,一起交流技术经验,以下是我的讲座安排:

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本课程遵循由浅入深的原则,将内容分为三篇。基础篇首先介绍车载网络的相关知识,接着介绍CANoe开发环境和常见功能的使用,以便初学者掌握使用CANoe进行一般的总线仿真、测试和分析的方法;入门篇首先介绍CANoe开发总线仿真的基础知识,接着结合实例重点介绍总线数据库创建、面板设计,以及CAPL语言设计;进阶篇结合广大开发工程师可能面临的技术难题,由简单到复杂地介绍一些典型实例,以提高工程师的实战技术

四、关于仿真知识周

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(完)

作者:一只开心的鸟  仿真秀专栏作者

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来源:汽车技研
通用汽车建筑电子通信控制试验
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-09-23
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