汽车嵌入式开发中的ECU网关节点开发

汽车嵌入式开发中，开发ECU网关节点(GW:Gateway)时，难度会提升不少，这些难度中就包含对时间参数的解读问题。本文着重给大家聊一下P2Client、▲P2 = ▲P2Request + ▲P2Response、N_As时间参数。

1 背景介绍

假设：Tester发送功能寻址指令Request01给GW::VCU，因为VCU的GW属性，VCU需要将Request01转发，即由Flexray总线路由到Can总线，进而将Request01发送给Ecu::Xx，Request01路由示意如如下所示：

注意：诊断路由，需要通过Xx_Tp层。

VCU既然是GW，相对于ECU::Xx，就是一个Tester。

如果对各层的PDU类型不清楚，可以参考前文Autosar通信栈：I-PDU、N-PDU、L-PDU，要掰扯清楚。

2 P2Client、▲P2、N_As时间参数分析

1、P2Client

P2Client的时间定义如下所示：

怎么理解呢？上位机（Tester）发送一个诊断指令以后，会等待Server(可以理解为某个ECU的节点)响应该诊断请求，如果在指定的时间内（P2Client_max/P2Client*_max）没有响应，Tester认为超时，并停止刷写流程，即：刷写失败。

P2Client的时间范围是多少呢？如下所示：

P2Client时间范围的表达式：P2Client_max＞P2Client＞P2Server_max + ▲P2max 。P2Client_max是一个性能参数，由OEM设定。

这里假设：P2Server_max = 50ms，单向路由时间10ms，P2Client_max = 150ms，则70ms < P2Client < 150ms。为什么最小时间是70ms，不是60ms?稍后解释。

2、▲P2

▲P2的时间定义如下所示：

怎么理解这个时间参数呢？诊断指令的发送依赖于ECU各个模块的处理，在诊断指令被ECU接收到发送到总线需要一定的时间，同时由于总线仲裁等原因，也会导致诊断指令发送的延阻，这些因素所造成的时间消耗就是▲P2。

我们讨论路由时间，要分两种情况分析：

发送路由：

对应第一小节图中的Fr->Can路由，即▲P2request = t1 - t0

响应路由：

对应第一小节图中的Can->Fr路由，即▲P2response = t3 - t2

所以，需要约束一般会规定

单向路由时间

GWTime_max，比如：GWTime_max= 10ms。所以：▲P2 = P2Server_max + ▲P2request + ▲P2response = P2Server_max + 2*GWTime_max = 50 + 2*10 = 70ms。这里的GWTime_max = ▲P2request = ▲P2response。虽然▲P2request和▲P2response会有所不同，但实际工程项目中，一般设置▲P2request = ▲P2response，即：给一个单向路由的最大时间参数GWTime_max，GWTime_max需求如下所示：

3、N_As

以Can总线为例，N_As的时间定义如下所示：

意思就是：发送端（Tester）的Xx_Tp层，从发送到驱动层应答的最大时间。该时间只是约束Xx_Tp层的计时行为，和▲P2 时间无关。因此，开发必须要先符合▲P2 时间。

3 多路诊断路由

我们将问题进一步拓展，如果GW节点将诊断指令路由到多个节点，如下图中的ECU::Xx01和ECU::Xx02。这里提一个问题：如果Can02不可用（比如：VCU Can02对应的Transceiver损坏或者未有连接），Can01上的刷写是否应该继续？
 

我们先看一下Autosar的答案，如下所示：
 

答案很明确：如果TPs间的路由，有一路Fail（调用发送接口返回值为E_NOT_OK），不应影响其他TPs间的路由。如果OEM约束了你的开发：要符合Autosar规范。那么PduR的路由功能应满足上述规范。



审核编辑：刘清