CAN Interface (CanIf)

CanIf is de hardware-onafhankelijke laag tussen CAN-drivers resp. transceivers en de bovenliggende communicatiemodules. Het beeldt zendopdrachten af op Can_Write(), buffert bij bezette hardware en stuurt bevestigingen evenals gefilterde ontvangsten door naar geconfigureerde callbacks [SWS_CANIF_00318]. Controller- en transceivermodi stuurt het aan in opdracht van CanSm en meldt BusOff en moduswijzigingen terug. PDU-kanaalmodi schakelen het zend- en ontvangstpad gescheiden. Er wordt alleen verzonden als de controller in CAN_CS_STARTED staat en het zendpad is vrijgegeven [SWS_CANIF_00317].

meer ›

Het CAN Interface (CanIf) neemt alle hardware-onafhankelijke taken van de CAN-communicatie over. Daartoe behoren zendopdrachten, bevestigingen, ontvangstindicaties, foutmeldingen alsmede het starten en stoppen van CAN-controllers SWS CanIf p. 13. Toegang tot hardwarebuffers heeft CanIf uitsluitend via CanDrv-diensten [SWS_CANIF_00023]. Controllers en transceivers van meerdere drivers spreekt het aan via abstracte ID's [SWS_CANIF_00653]. Welke callbacks in PduR, CanNm, CanTp, CanSm of EcuM worden aangeroepen, bepaalt de configuratie [SWS_CANIF_00011] [SWS_CANIF_00724].

Contextdiagram: CanIf tussen bovenliggende communicatiemodules, modusbeheer en de drivers voor controllers en transceivers. Bronnen: [SWS_CANIF_00012], [SWS_CANIF_00358], SWS CanIf p. 21

EcuM initialiseert CanIf met CanIf_Init(). Daarna staat elk kanaal op CANIF_OFFLINE [SWS_CANIF_00864], en tot die tijd wijzen de diensten af met E_NOT_OK [SWS_CANIF_00661]. De controllerstart via CanIf_SetControllerMode() loopt asynchroon. De voltooiing meldt CanIf_ControllerModeIndication(), die CanIf doorgeeft aan CanSm [SWS_CANIF_00003] [SWS_CANIF_00711]. Pas daarna accepteert CanIf_SetPduMode() verzoeken [SWS_CANIF_00874]. De PDU-kanaalmodi schakelen het zend- en ontvangstpad gescheiden. Controllergebeurtenissen zoals SLEEP, STOPPED of BusOff stellen deze geforceerd in [SWS_CANIF_00865] [SWS_CANIF_00866].

Toestandsdiagram: de vier PDU-kanaalmodi en hun overgangen door CanIf_SetPduMode() en controllergebeurtenissen. Bronnen: [SWS_CANIF_00137], [SWS_CANIF_00866], SWS CanIf Afb. 7.8 p. 61

Bij het verzenden roept CanIf_Transmit() Can_Write() aan [SWS_CANIF_00318]. Is de hardware bezet, dan buffert CanIf de L-PDU, voor zover er een buffer is geconfigureerd [SWS_CANIF_00381]. Bij de volgende bevestiging verzendt het het item met de hoogste prioriteit alsnog [SWS_CANIF_00668]. Ontvangen L-PDU's doorlopen softwarefilters en een lengtecontrole voordat CanIf ze doorstuurt naar <User_RxIndication> [SWS_CANIF_00389] [SWS_CANIF_00056].

In geval van een fout stelt een BusOff het kanaal in op CANIF_TX_OFFLINE en wordt dit gemeld aan CanSm [SWS_CANIF_00724]. Bij het stoppen van een controller bevestigt CanIf alle openstaande zendopdrachten met E_NOT_OK [SWS_CANIF_00739]. Parameter- en runtimefouten gaan naar de DET [SWS_CANIF_91006] [SWS_CANIF_91007].

meer ›

Rol: hardware-onafhankelijke draaischijf tussen CAN-drivers en communicatiestack

Het CAN Interface (CanIf) neemt alle hardware-onafhankelijke taken van de CAN-communicatie van een ECU over. De onderliggende CAN-drivers bekommeren zich enkel nog om hun concrete hardware. CanIf verwerkt zendopdrachten, zendbevestigingen, ontvangstindicaties en foutmeldingen en start resp. stopt CAN-controllers SWS CanIf p. 13. Toegang tot hardwarebuffers heeft het uitsluitend via diensten van de CanDrv [SWS_CANIF_00023]. Sturende diensten werken met een abstracte ControllerId, die de controllers van alle CanDrv-instanties doornummert vanaf 0 [SWS_CANIF_00653]. Voor transceivers geldt hetzelfde met de TransceiverId [SWS_CANIF_00655].

Naar beneden toe vat CanIf de API's van meerdere CanTrcv-drivers samen tot een uniforme interface, maar bevat zelf geen transceiverlogica SWS CanIf p. 21. Ook bij meerdere CanDrv's bestaat elke callback slechts één keer. CanIf herkent de aanroepende driver aan de ControllerId in Can_HwType SWS CanIf p. 68.

Naar boven toe roept CanIf configureerbare callbacks zoals <User_TxConfirmation> en <User_RxIndication> aan [SWS_CANIF_00011] [SWS_CANIF_00012]. De configuratie legt de concrete ontvanger vast, zoals PduR_CanIfRxIndication [SWS_CANIF_00442] of CanTp_TxConfirmation [SWS_CANIF_00550]. BusOff en moduswijzigingen meldt CanIf aan CanSm of een CDD [SWS_CANIF_00724] [SWS_CANIF_00711]. Wake-up-validaties gaan naar EcuM [SWS_CANIF_00563].

Contextdiagram: CanIf bemiddelt tussen de bovenliggende communicatiemodules, het modusbeheer (CanSm, EcuM) en de drivers voor CAN-controllers en transceivers. Fout-, beveiligings- en mirroring-meldingen gaan naar DET, IdsM en Mirror. Bronnen: [SWS_CANIF_00011], [SWS_CANIF_00724], [SWS_CANIF_00358], [SWS_CANIF_00905], [SWS_CANIF_00913], SWS CanIf p. 13

De functionaliteit hangt sterk af van de configuratie. CanIf_Init() leest uit de configuratiecontainers onder andere het aantal controllers en de toewijzing van de HTH's/HRH's SWS CanIf p. 22. HTH en HRH zijn handles naar logische zend- resp. ontvangstobjecten [SWS_CANIF_00291] [SWS_CANIF_00292]. Veel diensten kunnen via pre-compile-schakelaars worden uitgeschakeld, bijv. CanIf_ReadRxPduData() [SWS_CANIF_00330] of CanIf_SetBaudrate() [SWS_CANIF_00871]. Is voor een niet-verplichte callback geen naam geconfigureerd, dan vervalt de aanroep SWS CanIf p. 133. <User_ControllerBusOff> moet daarentegen altijd geconfigureerd zijn [SWS_CANIF_00524].

Van initialisatie naar gestarte controller

EcuM roept CanIf_Init() aan [SWS_CANIF_00001]. Daarbij initialiseert CanIf variabelen, vlaggen en buffers [SWS_CANIF_00085] evenals alle zend-L-PDU-buffers [SWS_CANIF_00387]. Elk kanaal start in CANIF_OFFLINE [SWS_CANIF_00864]. De controllers blijven daarna in de modus STOPPED, waarin noch verzonden noch ontvangen wordt. CanDrv en CanTrcv initialiseert EcuM afzonderlijk SWS CanIf p. 40. Vóór de initialisatie leveren alle diensten behalve CanIf_Init() en CanIf_GetVersionInfo() E_NOT_OK [SWS_CANIF_00661] op. Wie CanIf_DeInit() [SWS_CANIF_91002] aanroept, moet ervoor zorgen dat er geen overdrachten meer lopen SWS CanIf p. 81.

De controllerstart verloopt asynchroon. CanIf_SetControllerMode() [SWS_CANIF_00003] roept Can_SetControllerMode() aan [SWS_CANIF_00308]. De voltooide overgang meldt de driver later met CanIf_ControllerModeIndication() [SWS_CANIF_00699], en CanIf geeft de melding door aan CanSm [SWS_CANIF_00711]. In polling-bedrijf herkent Can_MainFunction_Mode() de overgang SWS CanIf p. 152. Pas in CAN_CS_STARTED accepteert CanIf_SetPduMode() verzoeken [SWS_CANIF_00874].

Sequentiediagram: Het startverzoek wordt onmiddellijk bevestigd, maar de moduswijziging wordt pas later geïndiceerd. Daarna kunnen de PDU-paden worden vrijgegeven. Bronnen: [SWS_CANIF_00308], [SWS_CANIF_00711], [SWS_CANIF_00874], SWS CanIf p. 156

PDU-kanaalmodi: Zend- en ontvangstpad gescheiden schakelen

Elk kanaal van een controller heeft een modus van het type CanIf_PduModeType [SWS_CANIF_00137]. Hogere lagen stellen deze in met CanIf_SetPduMode() en lezen deze uit met CanIf_GetPduMode() [SWS_CANIF_00008] [SWS_CANIF_00009]. De modi in detail SWS CanIf p. 58:

• CANIF_OFFLINE: Zendopdrachten worden met E_NOT_OK afgewezen en de buffers worden geleegd. Indicaties en bevestigingen worden onderdrukt [SWS_CANIF_00073].
• CANIF_TX_OFFLINE: Alleen het zendpad is geblokkeerd, de ontvangst blijft actief [SWS_CANIF_00489].
• CANIF_TX_OFFLINE_ACTIVE: Zendopdrachten worden onmiddellijk bevestigd zonder te worden doorgegeven aan CanDrv [SWS_CANIF_00072].
• CANIF_ONLINE: Zenden en ontvangen zijn volledig actief [SWS_CANIF_00075].

Controllergebeurtenissen stellen de kanaalmodus gedwongen in. CAN_CS_SLEEP leidt tot CANIF_OFFLINE [SWS_CANIF_00865]. CAN_CS_STOPPED en BusOff leiden tot CANIF_TX_OFFLINE [SWS_CANIF_00866].

Toestandsdiagram: De vier PDU-kanaalmodi met overgangen door CanIf_SetPduMode() en door controllergebeurtenissen. De drie beperkte modi zijn zoals in de specificatie samengevoegd tot een boventoestand. Bronnen: [SWS_CANIF_00864], [SWS_CANIF_00865], [SWS_CANIF_00866], [SWS_CANIF_00874], SWS CanIf Afb. 7.8 p. 61

Zendpad: CanIf_Transmit, bufferactiviteit en Trigger Transmit

CanIf_Transmit() [SWS_CANIF_00005] bepaalt het HTH en roept Can_Write() aan. De doorgegeven swPduHandle komt later in CanIf_TxConfirmation() terug [SWS_CANIF_00318]. Vooraf stelt CanIf de twee meest significante bits van de CanId in [SWS_CANIF_00243]. Levert Can_Write() E_OK op, dan geldt dat ook voor de zendopdracht [SWS_CANIF_00162].

Een opdracht wordt alleen onder deze voorwaarden geaccepteerd:

• De controller is gestart en het zendpad is online of offline active [SWS_CANIF_00317].
• Bij een actieve PnTxFilter passeren alleen CanIfTxPduPnFilterPdu's [SWS_CANIF_00750].
• Te lange data worden met CanIfTxPduTruncation ingekort [SWS_CANIF_00894], anders afgewezen [SWS_CANIF_00900].

Recentere documentpassages noemen aanvullend CanXL_Write() SWS CanIf p. 87. Voor R20-11 is alleen Can_Write() normatief.

Activiteitendiagram: Zo kiest CanIf_Transmit() tussen afwijzing, gesimuleerde bevestiging, direct verzenden en buffering. Interpretatie: De volgorde van de controles is gekozen met het oog op de leesbaarheid. Bronnen: [SWS_CANIF_00317], [SWS_CANIF_00382], [SWS_CANIF_00072], [SWS_CANIF_00381], [SWS_CANIF_00837], SWS CanIf Afb. 7.5 p. 51

Meldt Can_Write() CAN_BUSY en is CanIfPublicTxBuffering actief [SWS_CANIF_00063], dan probeert CanIf de L-PDU te bufferen [SWS_CANIF_00381]. Dat vereist een buffergrootte groter dan nul [SWS_CANIF_00835]. Bevindt dezelfde L-PDU zich al in de buffer, dan wordt deze overschreven [SWS_CANIF_00068]. Is de buffer vol, dan wordt een nieuwe L-PDU met E_NOT_OK afgewezen [SWS_CANIF_00837]. Een L-PDU bevindt zich altijd slechts op één plaats: in het hardware-object of in de CanIf-buffer SWS CanIf p. 43.

Bij CanIf_TxConfirmation() [SWS_CANIF_00007] stelt CanIf de verantwoordelijke gebruiker via <User_TxConfirmation> op de hoogte met E_OK [SWS_CANIF_00383]. In dezelfde aanroep controleert het de buffers van het vrijgekomen HTH [SWS_CANIF_00386]. Het draagt de wachtende invoer met de hoogste prioriteit over aan Can_Write() [SWS_CANIF_00668] [SWS_CANIF_00070]. Bij E_OK verwijdert het de invoer onmiddellijk uit de buffer [SWS_CANIF_00183]. Recentere documentpassages noemen de callback LSduR_CanIfTxConfirmation() SWS CanIf p. 157. In R20-11 geldt <User_TxConfirmation>.

Sequentiediagram: Bij bezette hardware wordt de L-PDU gebufferd. De bevestiging van een eerdere opdracht triggert vervolgens het nasturen vanuit de buffer. Bronnen: [SWS_CANIF_00381], [SWS_CANIF_00386], [SWS_CANIF_00668], [SWS_CANIF_00183], SWS CanIf p. 138, SWS CanIf p. 143

Bij Triggered Transmission geeft de gebruiker geen data mee, maar een NULL-SduDataPtr [SWS_CANIF_00882]. Is de hardware vrij, dan haalt de driver de data op via CanIf_TriggerTransmit() [SWS_CANIF_00883]. CanIf stuurt de aanroep door naar <User_TriggerTransmit> en retourneert het resultaat daarvan [SWS_CANIF_00885]. Is de hardware bezet, dan buffert CanIf alleen het Transmit Request [SWS_CANIF_00881]. De CanId van dynamische L-PDU's kan met CanIf_SetDynamicTxId() worden gewijzigd [SWS_CANIF_00189]. Als alternatief is deze afkomstig uit de MetaData [SWS_CANIF_00855] SWS CanIf p. 34.

Sequentiediagram: Bij Trigger Transmit haalt de driver de data pas op bij de gebruiker wanneer het hardware-object vrij is. Bronnen: [SWS_CANIF_00882], [SWS_CANIF_00885], [SWS_CANIF_00881], SWS CanIf Afb. 9.6 p. 137

Ontvangstpad: Filteren, lengte controleren, doorsturen

Na een ontvangst roept de driver CanIf_RxIndication() met Mailbox en data aan [SWS_CANIF_00006]. De verwerking verloopt in drie fasen:

• Softwarefilter: Voor BasicCAN-HRH's filtert CanIf per software [SWS_CANIF_00663] SWS CanIf p. 39. Een afwijzing beëindigt de verwerking [SWS_CANIF_00389].
• Lengtecontrole: Deze volgt indien geconfigureerd [SWS_CANIF_00390], en accepteert minimaal de geconfigureerde lengte [SWS_CANIF_00026].
• Doorsturen: Geaccepteerde L-PDU's gaan naar de geconfigureerde <User_RxIndication> [SWS_CANIF_00056] [SWS_CANIF_00135]. Bij dynamische L-SDU's belandt de CanId in CAN_ID_32 [SWS_CANIF_00848].

Activiteitendiagram: Softwarefilter en lengtecontrole bepalen of een ontvangen L-PDU wordt geïndiceerd. Neveneffecten die afhankelijk zijn van de configuratie worden parallel weergegeven. Bronnen: [SWS_CANIF_00421], [SWS_CANIF_00389], [SWS_CANIF_00168], [SWS_CANIF_00199], [SWS_CANIF_00392], SWS CanIf Afb. 7.6 p. 51

Aanvullend biedt CanIf opvraagdiensten. CanIf_ReadRxPduData() leest data uit een eigen ontvangstbuffer [SWS_CANIF_00194] [SWS_CANIF_00198], maar is niet bedoeld voor bereikontvangst [SWS_CANIF_00329]. CanIf_ReadTxNotifStatus() en CanIf_ReadRxNotifStatus() stellen de status bij het lezen terug [SWS_CANIF_00393] [SWS_CANIF_00394]. Dit „read-and-consume” waarborgt dat er sinds de laatste aanroep minstens één gebeurtenis is opgetreden SWS CanIf p. 55. CanIf_GetTxConfirmationState() vat de bevestigingen van een gehele controller samen [SWS_CANIF_00734].

Transceiver, wake-up en Partial Networking

De transceiver-diensten stuurt CanIf rechtstreeks door naar de CanTrcv-driver. CanIf_SetTrcvMode() roept CanTrcv_SetOpMode() [SWS_CANIF_00358] aan, CanIf_GetTrcvMode() roept CanTrcv_GetOpMode() [SWS_CANIF_00363] aan. Moduswijzigingen van de transceiver geeft CanIf door aan CanSm [SWS_CANIF_00712].

Voor de wake-up vraagt CanIf_CheckWakeup() de controllers en transceivers uit naar de wake-up-bron [SWS_CANIF_00395] SWS CanIf p. 56. Ter validatie slaat CanIf de eerste geldige ontvangst van een gestarte controller op [SWS_CANIF_00286]. CanIf_CheckValidation() meldt deze vervolgens via <User_ValidateWakeupEvent> [SWS_CANIF_00179].

Is Partial Networking actief, dan legt een PnTxFilter per controller een extra laag over de kanaalmodi [SWS_CANIF_00747]. Deze wordt bij CAN_CS_SLEEP geactiveerd [SWS_CANIF_00749] en bij de eerste bevestiging of indicatie weer gedeactiveerd [SWS_CANIF_00751] [SWS_CANIF_00896] SWS CanIf p. 70.

Gedrag in het foutgeval

BusOff: De driver meldt de fout met CanIf_ControllerBusOff() [SWS_CANIF_00218]. CanIf zet het kanaal daarop op CANIF_TX_OFFLINE [SWS_CANIF_00866] en meldt de BusOff aan CanSm [SWS_CANIF_00724] SWS CanIf Afb. 9.11 p. 147. Het herstel wordt door CanSm bestuurd via CanIf_SetControllerMode() SWS CanIf p. 160.

Sequentiediagram: Verloop van de BusOff-detectie via de melding aan CanSm tot de herstart van de controller. Bronnen: [SWS_CANIF_00218], [SWS_CANIF_00866], [SWS_CANIF_00724], [SWS_CANIF_00918], SWS CanIf p. 154, SWS CanIf p. 160

Controller gestopt: Bij het binnengaan van CAN_CS_STOPPED leegt CanIf de zendbuffers [SWS_CANIF_00485]. Alle openstaande zendopdrachten bevestigt het met E_NOT_OK [SWS_CANIF_00739]. Zo ontvangt elke geaccepteerde PDU een bevestiging, positief of negatief SWS CanIf p. 54.

Foutmeldingen: Ongeldige parameters meldt CanIf als ontwikkelingsfout, bijv. CANIF_E_PARAM_CONTROLLERID [SWS_CANIF_00311] [SWS_CANIF_91006]. Runtimefouten zijn onder andere CANIF_E_INVALID_DATA_LENGTH [SWS_CANIF_00168] en CANIF_E_STOPPED [SWS_CANIF_00382] [SWS_CANIF_91007]. Een verloren gegane zendopdracht blijkt alleen uit de retourwaarde of uit het ontbreken van de bevestiging Error Description p. 22. Beveiligingsincidenten zoals CANIF_SEV_ERRORSTATE_PASSIVE meldt CanIf aan de IdsM [SWS_CANIF_00913] [SWS_CANIF_00917].

Verdere gedetailleerde bewijzen

• Initialisatie en levenscyclus: [SWS_CANIF_00001], [SWS_CANIF_00661], SWS CanIf p. 40
• Zendpad en buffering: [SWS_CANIF_00318], [SWS_CANIF_00836], SWS CanIf p. 46
• Ontvangstketen: [SWS_CANIF_00415], SWS CanIf p. 50
• Configureerbare callbacks: [SWS_CANIF_00532], SWS CanIf p. 133