CAN Interface (CanIf)

CanIf представляет собой аппаратно-независимый уровень между CAN-драйверами или трансиверами и вышележащими коммуникационными модулями. Он сопоставляет запросы на передачу с Can_Write(), выполняет буферизацию при занятом оборудовании и перенаправляет подтверждения, а также отфильтрованные входящие сообщения сконфигурированным обратным вызовам [SWS_CANIF_00318]. Он управляет режимами контроллеров и трансиверов по запросу CanSm и сообщает обратно о BusOff и смене режима. Режимы PDU-каналов раздельно переключают пути передачи и приема. Передача осуществляется только в том случае, если контроллер находится в CAN_CS_STARTED и путь передачи разрешен [SWS_CANIF_00317].

больше ›

CAN Interface (CanIf) берет на себя все аппаратно-независимые задачи CAN-коммуникации. К ним относятся запросы на передачу, подтверждения, индикации приема, сообщения об ошибках, а также запуск и остановка CAN-контроллеров SWS CanIf с. 13. Доступ к аппаратным буферам CanIf осуществляет только через службы CanDrv [SWS_CANIF_00023]. К контроллерам и трансиверам нескольких драйверов он обращается через абстрактные идентификаторы [SWS_CANIF_00653]. То, какие обратные вызовы вызываются в PduR, CanNm, CanTp, CanSm или EcuM, определяется конфигурацией [SWS_CANIF_00011] [SWS_CANIF_00724].

Контекстная диаграмма: CanIf между вышележащими коммуникационными модулями, управлением режимами и драйверами контроллеров и трансиверов. Источники: [SWS_CANIF_00012], [SWS_CANIF_00358], SWS CanIf с. 21

EcuM инициализирует CanIf с помощью CanIf_Init(). После этого каждый канал находится в CANIF_OFFLINE [SWS_CANIF_00864], а до этого службы отклоняют вызовы с E_NOT_OK [SWS_CANIF_00661]. Запуск контроллера через CanIf_SetControllerMode() выполняется асинхронно. О завершении сообщает CanIf_ControllerModeIndication(), которое CanIf передает в CanSm [SWS_CANIF_00003] [SWS_CANIF_00711]. Только после этого CanIf_SetPduMode() принимает запросы [SWS_CANIF_00874]. Режимы PDU-каналов раздельно переключают пути передачи и приема. События контроллера, такие как SLEEP, STOPPED или BusOff, принудительно задают их [SWS_CANIF_00865] [SWS_CANIF_00866].

Диаграмма состояний: четыре режима PDU-каналов и их переходы под действием CanIf_SetPduMode() и событий контроллера. Источники: [SWS_CANIF_00137], [SWS_CANIF_00866], SWS CanIf Рис. 7.8 с. 61

При передаче CanIf_Transmit() вызывает Can_Write() [SWS_CANIF_00318]. Если оборудование занято, CanIf буферизует L-PDU, если сконфигурирован буфер [SWS_CANIF_00381]. При следующем подтверждении он отправляет запись с наивысшим приоритетом [SWS_CANIF_00668]. Принятые L-PDU проходят программную фильтрацию и проверку длины перед тем, как CanIf перенаправит их в <User_RxIndication> [SWS_CANIF_00389] [SWS_CANIF_00056].

В случае сбоя событие BusOff переводит канал в CANIF_TX_OFFLINE и передается в CanSm [SWS_CANIF_00724]. При остановке контроллера CanIf подтверждает все ожидающие запросы на передачу с помощью E_NOT_OK [SWS_CANIF_00739]. Ошибки параметров и времени выполнения передаются в DET [SWS_CANIF_91006] [SWS_CANIF_91007].

больше ›

Роль: аппаратно-независимый связующий узел между CAN-драйверами и коммуникационным стеком

CAN Interface (CanIf) выполняет все аппаратно-независимые задачи CAN-коммуникации в ECU. Нижележащие драйверы CAN работают исключительно со своим конкретным оборудованием. CanIf обрабатывает запросы на передачу, подтверждения отправки, индикации приема и сообщения об ошибках, а также запускает и останавливает CAN-контроллеры SWS CanIf с. 13. Доступ к аппаратным буферам он осуществляет исключительно через службы CanDrv [SWS_CANIF_00023]. Службы управления работают с абстрактным ControllerId, который нумерует контроллеры всех экземпляров CanDrv, начиная с 0 [SWS_CANIF_00653]. Для трансиверов действует то же самое с TransceiverId [SWS_CANIF_00655].

На нижнем уровне CanIf объединяет API нескольких драйверов CanTrcv в единый интерфейс, однако сам не содержит логики управления трансиверами SWS CanIf с. 21. Даже при наличии нескольких CanDrv каждый обратный вызов существует только в одном экземпляре. CanIf распознает вызывающий драйвер по ControllerId в Can_HwType SWS CanIf с. 68.

На верхнем уровне CanIf вызывает конфигурируемые функции обратного вызова, такие как <User_TxConfirmation> и <User_RxIndication> [SWS_CANIF_00011] [SWS_CANIF_00012]. Конфигурация определяет конкретного получателя, например PduR_CanIfRxIndication [SWS_CANIF_00442] или CanTp_TxConfirmation [SWS_CANIF_00550]. О BusOff и смене режима CanIf сообщает в CanSm или в CDD [SWS_CANIF_00724] [SWS_CANIF_00711]. Проверки валидности пробуждения (wake-up) направляются в EcuM [SWS_CANIF_00563].

Контекстная диаграмма: CanIf связывает верхние коммуникационные модули, управление режимами (CanSm, EcuM) и драйверы CAN-контроллеров и трансиверов. Сообщения об ошибках, безопасности и зеркалировании направляются в DET, IdsM и Mirror. Источники: [SWS_CANIF_00011], [SWS_CANIF_00724], [SWS_CANIF_00358], [SWS_CANIF_00905], [SWS_CANIF_00913], SWS CanIf с. 13.

Объем функций в значительной степени зависит от конфигурации. CanIf_Init() считывает из конфигурационных контейнеров, помимо прочего, количество контроллеров и сопоставление HTH/HRH SWS CanIf с. 22. HTH и HRH представляют собой дескрипторы логических объектов передачи и приема [SWS_CANIF_00291] [SWS_CANIF_00292]. Многие службы можно отключить с помощью переключателей pre-compile, например CanIf_ReadRxPduData() [SWS_CANIF_00330] или CanIf_SetBaudrate() [SWS_CANIF_00871]. Если для необязательного обратного вызова имя не сконфигурировано, вызов не выполняется SWS CanIf с. 133. <User_ControllerBusOff>, напротив, должен быть сконфигурирован всегда [SWS_CANIF_00524].

От инициализации к запущенному контроллеру

EcuM вызывает CanIf_Init() [SWS_CANIF_00001]. При этом CanIf инициализирует переменные, флаги и буферы [SWS_CANIF_00085], а также все буферы передаваемых L-PDU [SWS_CANIF_00387]. Каждый канал запускается в CANIF_OFFLINE [SWS_CANIF_00864]. После этого контроллеры остаются в режиме STOPPED, в котором не выполняется ни передача, ни прием. CanDrv и CanTrcv модуль EcuM инициализирует отдельно SWS CanIf с. 40. До инициализации все службы, кроме CanIf_Init() и CanIf_GetVersionInfo(), возвращают E_NOT_OK [SWS_CANIF_00661]. Тот, кто вызывает CanIf_DeInit() [SWS_CANIF_91002], должен убедиться, что передачи больше не выполняются SWS CanIf с. 81.

Запуск контроллера выполняется асинхронно. CanIf_SetControllerMode() [SWS_CANIF_00003] вызывает Can_SetControllerMode() [SWS_CANIF_00308]. О завершённом переходе драйвер сообщает позже с помощью CanIf_ControllerModeIndication() [SWS_CANIF_00699], а CanIf передаёт это сообщение в CanSm [SWS_CANIF_00711]. В режиме опроса (polling) Can_MainFunction_Mode() распознаёт переход SWS CanIf с. 152. Только в CAN_CS_STARTED CanIf_SetPduMode() принимает запросы [SWS_CANIF_00874].

Диаграмма последовательности: запрос на запуск подтверждается немедленно, однако смена режима индицируется лишь позже. После этого пути PDU могут быть активированы. Источники: [SWS_CANIF_00308], [SWS_CANIF_00711], [SWS_CANIF_00874], SWS CanIf с. 156

Режимы каналов PDU: раздельное переключение трактов передачи и приёма

Каждый канал контроллера имеет режим типа CanIf_PduModeType [SWS_CANIF_00137]. Вышележащие уровни устанавливают его с помощью CanIf_SetPduMode() и считывают с помощью CanIf_GetPduMode() [SWS_CANIF_00008] [SWS_CANIF_00009]. Режимы подробно SWS CanIf с. 58:

• CANIF_OFFLINE: запросы на передачу отклоняются с E_NOT_OK, а буферы очищаются. Индикации и подтверждения подавляются [SWS_CANIF_00073].
• CANIF_TX_OFFLINE: заблокирован только тракт передачи, приём остаётся активным [SWS_CANIF_00489].
• CANIF_TX_OFFLINE_ACTIVE: запросы на передачу подтверждаются немедленно без передачи в CanDrv [SWS_CANIF_00072].
• CANIF_ONLINE: передача и приём полностью активны [SWS_CANIF_00075].

События контроллера принудительно задают режим канала. CAN_CS_SLEEP приводит к CANIF_OFFLINE [SWS_CANIF_00865]. CAN_CS_STOPPED и BusOff приводят к CANIF_TX_OFFLINE [SWS_CANIF_00866].

Диаграмма состояний: четыре режима каналов PDU с переходами по CanIf_SetPduMode() и по событиям контроллера. Три ограниченных режима объединены в суперсостояние, как в спецификации. Источники: [SWS_CANIF_00864], [SWS_CANIF_00865], [SWS_CANIF_00866], [SWS_CANIF_00874], SWS CanIf Рис. 7.8 с. 61

Тракт передачи: CanIf_Transmit, буферизация и Trigger Transmit

CanIf_Transmit() [SWS_CANIF_00005] определяет HTH и вызывает Can_Write(). Переданный swPduHandle возвращается позже в CanIf_TxConfirmation() [SWS_CANIF_00318]. Перед этим CanIf устанавливает два старших бита CanId [SWS_CANIF_00243]. Если Can_Write() возвращает E_OK, это распространяется и на запрос на передачу [SWS_CANIF_00162].

Запрос принимается только при выполнении следующих условий:

• Контроллер запущен, а тракт передачи находится в режиме online или offline active [SWS_CANIF_00317].
• При активном PnTxFilter проходят только CanIfTxPduPnFilterPdu [SWS_CANIF_00750].
• Данные чрезмерной длины усекаются с помощью CanIfTxPduTruncation [SWS_CANIF_00894], в противном случае отклоняются [SWS_CANIF_00900].

В более новых местах документа дополнительно упоминается CanXL_Write() SWS CanIf с. 87. Для R20-11 нормативным является только Can_Write().

Диаграмма деятельности: так CanIf_Transmit() выбирает между отклонением, симулированным подтверждением, прямой передачей и буферизацией. Интерпретация: порядок проверок выбран для удобства чтения. Источники: [SWS_CANIF_00317], [SWS_CANIF_00382], [SWS_CANIF_00072], [SWS_CANIF_00381], [SWS_CANIF_00837], SWS CanIf Рис. 7.5 с. 51

Если Can_Write() сообщает CAN_BUSY и активен CanIfPublicTxBuffering [SWS_CANIF_00063], CanIf пытается буферизовать L-PDU [SWS_CANIF_00381]. Для этого требуется размер буфера больше нуля [SWS_CANIF_00835]. Если та же L-PDU уже находится в буфере, она перезаписывается [SWS_CANIF_00068]. Если буфер полон, новая L-PDU отклоняется с E_NOT_OK [SWS_CANIF_00837]. L-PDU всегда находится только в одном месте: в аппаратном объекте или в буфере CanIf SWS CanIf с. 43.

При CanIf_TxConfirmation() [SWS_CANIF_00007] CanIf уведомляет соответствующего пользователя через <User_TxConfirmation> с E_OK [SWS_CANIF_00383]. В том же вызове он проверяет буферы освободившегося HTH [SWS_CANIF_00386]. Ожидающую запись с наивысшим приоритетом он передаёт в Can_Write() [SWS_CANIF_00668] [SWS_CANIF_00070]. При E_OK он немедленно удаляет запись из буфера [SWS_CANIF_00183]. В более новых местах документа этот callback называется LSduR_CanIfTxConfirmation() SWS CanIf с. 157. В R20-11 действует <User_TxConfirmation>.

Диаграмма последовательности: при занятом аппаратном обеспечении L-PDU буферизуется. Подтверждение более раннего запроса затем инициирует повторную отправку из буфера. Источники: [SWS_CANIF_00381], [SWS_CANIF_00386], [SWS_CANIF_00668], [SWS_CANIF_00183], SWS CanIf с. 138, SWS CanIf с. 143

При Triggered Transmission пользователь передаёт не данные, а NULL-SduDataPtr [SWS_CANIF_00882]. Если аппаратное обеспечение свободно, драйвер запрашивает данные через CanIf_TriggerTransmit() [SWS_CANIF_00883]. CanIf перенаправляет вызов в <User_TriggerTransmit> и возвращает его результат [SWS_CANIF_00885]. Если аппаратное обеспечение занято, CanIf буферизует только Transmit Request [SWS_CANIF_00881]. CanId динамических L-PDU можно изменить с помощью CanIf_SetDynamicTxId() [SWS_CANIF_00189]. В качестве альтернативы он извлекается из MetaData [SWS_CANIF_00855] SWS CanIf с. 34.

Диаграмма последовательности: при Trigger Transmit драйвер запрашивает данные у пользователя только тогда, когда аппаратный объект свободен. Источники: [SWS_CANIF_00882], [SWS_CANIF_00885], [SWS_CANIF_00881], SWS CanIf Рис. 9.6 с. 137

Тракт приёма: фильтрация, проверка длины, пересылка

После приёма драйвер вызывает CanIf_RxIndication() с Mailbox и данными [SWS_CANIF_00006]. Обработка выполняется в три этапа:

• Программный фильтр: для HRH BasicCAN CanIf выполняет программную фильтрацию [SWS_CANIF_00663] SWS CanIf с. 39. Отклонение завершает обработку [SWS_CANIF_00389].
• Проверка длины: выполняется, если сконфигурирована [SWS_CANIF_00390], и принимает длину не менее сконфигурированной [SWS_CANIF_00026].
• Пересылка: принятые L-PDU направляются сконфигурированному <User_RxIndication> [SWS_CANIF_00056] [SWS_CANIF_00135]. Для динамических L-SDU CanId помещается в CAN_ID_32 [SWS_CANIF_00848].

Диаграмма деятельности: программный фильтр и проверка длины определяют, будет ли индицирована принятая L-PDU. Зависящие от конфигурации побочные эффекты показаны параллельно. Источники: [SWS_CANIF_00421], [SWS_CANIF_00389], [SWS_CANIF_00168], [SWS_CANIF_00199], [SWS_CANIF_00392], SWS CanIf Рис. 7.6 с. 51

Дополнительно CanIf предоставляет службы опроса. CanIf_ReadRxPduData() считывает данные из собственного приёмного буфера [SWS_CANIF_00194] [SWS_CANIF_00198], но не предназначен для диапазонного приёма [SWS_CANIF_00329]. CanIf_ReadTxNotifStatus() и CanIf_ReadRxNotifStatus() сбрасывают статус при чтении [SWS_CANIF_00393] [SWS_CANIF_00394]. Этот принцип «read-and-consume» гарантирует, что с момента последнего вызова произошло как минимум одно событие SWS CanIf с. 55. CanIf_GetTxConfirmationState() объединяет подтверждения целого контроллера [SWS_CANIF_00734].

Трансивер, Wake-up и Partial Networking

Службы трансивера CanIf передаёт напрямую в драйвер CanTrcv. CanIf_SetTrcvMode() вызывает CanTrcv_SetOpMode() [SWS_CANIF_00358], CanIf_GetTrcvMode() вызывает CanTrcv_GetOpMode() [SWS_CANIF_00363]. Смену режима трансивера CanIf передаёт в CanSm [SWS_CANIF_00712].

Для Wake-up CanIf_CheckWakeup() опрашивает контроллеры и трансиверы об источнике пробуждения (Wake-up) [SWS_CANIF_00395] SWS CanIf с. 56. Для валидации CanIf сохраняет первый валидный приём запущенного контроллера [SWS_CANIF_00286]. Затем CanIf_CheckValidation() сообщает о нём через <User_ValidateWakeupEvent> [SWS_CANIF_00179].

Если активно Partial Networking, фильтр PnTxFilter накладывает дополнительный уровень поверх режимов каналов для каждого контроллера [SWS_CANIF_00747]. Он активируется при CAN_CS_SLEEP [SWS_CANIF_00749] и вновь деактивируется с первым подтверждением или индикацией [SWS_CANIF_00751] [SWS_CANIF_00896] SWS CanIf с. 70.

Поведение при ошибке

BusOff: драйвер сообщает об ошибке с помощью CanIf_ControllerBusOff() [SWS_CANIF_00218]. В ответ CanIf переводит канал в CANIF_TX_OFFLINE [SWS_CANIF_00866] и сообщает о BusOff в CanSm [SWS_CANIF_00724] SWS CanIf Рис. 9.11 с. 147. Восстановлением управляет CanSm через CanIf_SetControllerMode() SWS CanIf с. 160.

Диаграмма последовательности: процесс от обнаружения BusOff через оповещение CanSm до перезапуска контроллера. Источники: [SWS_CANIF_00218], [SWS_CANIF_00866], [SWS_CANIF_00724], [SWS_CANIF_00918], SWS CanIf с. 154, SWS CanIf с. 160

Контроллер остановлен: при входе в CAN_CS_STOPPED CanIf очищает буферы передачи [SWS_CANIF_00485]. Все ожидающие запросы на передачу он подтверждает с E_NOT_OK [SWS_CANIF_00739]. Таким образом, каждая принятая PDU получает подтверждение — положительное или отрицательное SWS CanIf с. 54.

Сообщения об ошибках: о недопустимых параметрах CanIf сообщает как об ошибках разработки (development errors), например CANIF_E_PARAM_CONTROLLERID [SWS_CANIF_00311] [SWS_CANIF_91006]. Ошибками времени выполнения (runtime errors) являются, в частности, CANIF_E_INVALID_DATA_LENGTH [SWS_CANIF_00168] и CANIF_E_STOPPED [SWS_CANIF_00382] [SWS_CANIF_91007]. Потерянный запрос на передачу проявляется только в возвращаемом значении или в отсутствии подтверждения Error Description с. 22. О событиях безопасности, таких как CANIF_SEV_ERRORSTATE_PASSIVE, CanIf сообщает в IdsM [SWS_CANIF_00913] [SWS_CANIF_00917].

Дальнейшие подробные доказательства

• Инициализация и жизненный цикл: [SWS_CANIF_00001], [SWS_CANIF_00661], SWS CanIf с. 40
• Тракт передачи и буферизация: [SWS_CANIF_00318], [SWS_CANIF_00836], SWS CanIf с. 46
• Цепочка приёма: [SWS_CANIF_00415], SWS CanIf с. 50
• Конфигурируемые callbacks: [SWS_CANIF_00532], SWS CanIf с. 133