============== DoIP ============== 目标 ==== 本集成手册用于指导客户进行DoIP集成,文档主要包括的内容为:协议栈集成指导、基于普通应用的集成示例讲解、项目集成特殊说明。 由于各项目的需求不同,集成示例不会针对于特定的商业项目做详细讲解。 缩写词和术语 ============ .. table:: 表 缩写词和术语 +-----------------+------------------------------------------------------+ | **缩写词/术语** | **描述** | +=================+======================================================+ | DoIP | Diagnostic over IP基于IP的诊断 | +-----------------+------------------------------------------------------+ | SoAd | Socket Adapter Socket适配器 | +-----------------+------------------------------------------------------+ | TcpIp | Transmission Control Protocol/Internet | | | Protocol传输控制协议/网际协议 | +-----------------+------------------------------------------------------+ | Dcm | Diagnostic Communication Manager 诊断通信管理 | +-----------------+------------------------------------------------------+ | Dem | Diagnostic Event Manager诊断时间管理 | +-----------------+------------------------------------------------------+ | BswM | Basic Software Mode Manager 基础软件模式管理器 | +-----------------+------------------------------------------------------+ | Rte | Runtime Environment 运行时环境 | +-----------------+------------------------------------------------------+ | iRte | i-Soft Runtime Environment 普华基础模块运行时环境 | +-----------------+------------------------------------------------------+ 参考文档 ======== [1] 参考手册_DoIP.pdf [2] 参考手册_TCPIP.pdf [3] 参考手册_DCM.pdf [4] 参考手册_EthIf.pdf [5] 参考手册_SoAd.pdf [7] 集成手册_UDSonCAN.pdf 协议栈集成 ========== 项目交付的内容为:DoIP协议栈源码和ORIENTAIS Studio配置工具。协议栈细分为协议栈的各模块及其对应的配置工具模块。 DoIP协议栈各配置模块的功能介绍,参见表 DoIP协议栈各配置模块介绍。 使用协议栈源码和配置工具,进行协议栈的集成的步骤,参见 表 DoIP协议栈集成的步骤。 .. table:: 表 DoIP协议栈各配置模块介绍 +------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | **模块名** | **功能** | +------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | Eth | ETH驱动配置 | +------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | EthIf | EthIf模块使用EthIfCtrlIdx来抽象以太网收发器和控制器的底层通信系统对VLAN的访问,以此以太网接口实现从EthCtrlIdx到各自硬件资源控制器的映射 | +------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | EcuC | 用于辅助配置工具完成配置的模块。主要提供Pdu的定义,其它模块通过关联EcuC中Pdu,相互关联起来 | +------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | PduR | PduR模块用于Pdu在TP层和IF层的传输,为COM和DCM的下层 | +------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | TcpIp | TcpIp模块作为以太网基本协议模块,提供了发送和接收互联网协议数据的功能,处于SoAd和EthIf中间 | +------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | SoAd | SoAd模块使用PDU和socket在TCPIP栈之间创建接口,将Pdu与socket connection 形成映射关系 | +------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | Dcm | Dcm模块为DoIP提供诊断通讯管理 | +------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | Dem | Dem模块为DoIP提供诊断事件管理 | +------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | DoIP | DoIP即基于以太网的诊断 | +------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ .. table:: 表 DoIP协议栈集成的步骤 +----------+----------------------------------------+------------------------------------------------------+ | **步骤** | **操作** | **说明** | +==========+========================================+======================================================+ | 1 | ORIENTAIS | 若配置工具已经搭建,则仅需进行协议栈模块的加载操作。 | | | Studio配置工具工程搭建和协议栈模块加载 | | +----------+----------------------------------------+------------------------------------------------------+ | 2 | 模块配置及配置文件生成 | NA | +----------+----------------------------------------+------------------------------------------------------+ | 3 | 代码集成 | 现有工程、协议栈源代码和配置生成文件的集成。 | +----------+----------------------------------------+------------------------------------------------------+ | 4 | 验证测试 | NA | +----------+----------------------------------------+------------------------------------------------------+ .. note:: **协议栈集成之前,用户须确保已经有基础工程,且本协议栈相关的其他协议栈能正常工作。** 新建ORIENTAIS Studio配置工程及模块加载 -------------------------------------- #. 安装ORIENTAIS Studio软件后,双击软件图件并设置workspace。 |image1| 图 新建工程-1 #. 菜单栏File🡪New🡪Project,新建工程。 |image2| 图 新建工程-2 #. 在弹出的新建窗口中选择Autosar下的 [BSW Project],选择Next。 |image3| 图 新建工程-3 #. 在弹出的窗口中输入工程名,选择Finish |image4| 图 新建工程-4 #. 选择[Bsw_Builder],右键单击,选择New ECU Configuration。 |image5| 图 新建工程-5 #. 在弹出的窗口中输入ECU名,然后选择Next。 |image6| 图 新建工程-6 #. 选择[BSW_Builder]->选择目标ECU->右键单机选择[Add Module]。 |image7| 图 新建工程-7 #. 在弹出的窗口中勾选需添加的模块,点击Finish。 |image8| 图 新建工程-8 #. 新建工程如下所示,上一步添加的模块已经被加入到工程中。 |image9| 图 新建工程-9 #. MCAL配置导入,BSW模块需要依赖MCAL生成的Eth模块 #. 从MCAL配置工具生成arxml |image10| 图 新建工程-10 |image11| 图 新建工程-11 #. 导入BSW工具 |image12| 图 新建工程-12 |image13| 图 新建工程-13 模块配置及生产代码 ------------------ 模块配置 ~~~~~~~~ EcuC配置 ~~~~~~~~~~~~~~ |image14| 图 EcuC配置 新建源地址(Source address)和目标地址(Target address)的数据类型,分别选择SOURCE_ADDRESS_16和TARGET_ADDRESS_16 |image15| 图 Pdu配置 添加DoIP需要的Pdu EthIf配置 ~~~~~~~~~~~~~~ EthIfGeneral ''''''''''''' |image16| 图 EthIf配置-EthIfGeneral EthIfConfigSet ''''''''''''''' |image17| 图 EthIf配置-EthIfConfigSet |image18| 图 EthIf配置- EthIfConfigSet 添加以太网对应的帧类型,选择对应的EthIfOwner,这里Owner为上层模块编号,此处对应EthRxIndicationConfigs中的以太网报文接收回调函数。 Eth_DriverApiConfigSet ''''''''''''''''''''''' |image19| 图 EthIf配置-Eth_DriverApiConfigSet 对Eth驱动中的代码原型进行映射,需参考MCAL源码进行修改,一些未使用的Api(如Timestamp功能)需改为NULL_PTR。如存在EthTrcv模块,同理在EthTrcv_DriverApiConfigSet中进行修改。 TcpIp配置 ^^^^^^^^^^ TcpIpGeneral ''''''''''''' 使能IPv4(暂时只支持IPv4) |image20| 图 TcpIp配置-TcpIpGeneral 使能TCP和UDP,设置对应的最大socket数量。 |image21| 图 TcpIp配置-TcpIpGeneral TcpIpConfig '''''''''''' 选择TcpIpIpConfig添加Arp配置 |image22| 图 TcpIp配置-TcpIpConfig TcpIpLocalAddrs 添加DoIP使用的IP地址 |image23| 图 TcpIp配置-TcpIpConfig TcpIpSocketOwnerConfigs ''''''''''''''''''''''' 添加SoAd模块对应的接口Api |image24| 图 TcpIp配置-TcpIpConfig TcpIpTcpConfig ''''''''''''''' |image25| 图 TcpIp配置-TcpIpConfig TcpIpUdpConfig ''''''''''''''' |image26| 图 TcpIp配置-TcpIpConfig SoAd配置 ^^^^^^^^^ SoAdBswModules ''''''''''''''' |image27| 图 SoAd配置-SoAdBswModules 关联SoAd相关的Bsw模块 SoAdConfig ''''''''''' 配置DoIP所需的SoAdPdu路由 |image28| 图 SoAd配置-SoAdConfigs 添加SoAdSocketConnectionGroups,设置对应的本地port以及不同连接的远端地址 |image29| 图 SoAd配置-SoAdConfigs |image30| 图 SoAd配置-SoAdConfigs 在SoAdPduRoutes中关联配置的SoAdSocketConnectionGroups |image31| 图 SoAd配置-SoAdConfigs 最后设置SoAdSocketRoutes 选择SoAdSocket路由对应的SCGroupConnection |image32| 图 SoAd配置-SoAdConfigs 配置对应的RouteDest |image33| 图 SoAd配置-SoAdConfigs DoIP配置 ^^^^^^^^^ DoIPGeneral '''''''''''' 设置DoIP相关的设置 |image34| |image35| 图 DoIP配置-DoIPGenerals DoIPConfigSet '''''''''''''' |image36| 图 DoIP配置-DoIPConfigSets 设置DoIP的事件id,组id和逻辑地址。 |image37| 图 DoIP配置-DoIPConfigSets 设置DoIP功能寻址和物理寻址的通道,选择通道在DoIP中的Role,以及对应的源地址和目标地址的参考点(在DoIPConnections中设置),以及对应的接收发送Pdu。 |image38| 图 DoIP配置-DoIPConfigSets 添加DoIPConnections中的DoIPTcp&UdpConnections,并分别配置对应的SoAd接收Pdu和发送Pdu,以及Udp连接到SoAd的组播(广播)连接Pdu。 |image39| 图 DoIP配置-DoIPConfigSets 在DoIPConnections中设置DoIP的目标地址。 |image40| 图 DoIP配置-DoIPConfigSets 在DoIPRoutingActivations中添加DoIPConnections中设置的DoIP目标地址参考点 |image41| 图 DoIP配置-DoIPConfigSets 添加DoIP的诊断仪并选择对应的源地址,参考路由激活方式。 PduR配置 ^^^^^^^^^ PduRBswModules ''''''''''''''' |image42| 图 PduR配置-PduRBswModules 添加PduR服务的Bsw模块,选择对应的PduRBswModulesRef后,工具将自动勾选所需Api PduRoutingTables ''''''''''''''''' |image43| 图 PduR配置-PduRRoutingTables PduR的路由表,在DoIP协议栈,需要配置以上路由,路由类型选择TP,选择路由中的目标Pdu(PduRDestPdus)和源Pdu(PduRSrcPdus),同理添加功能寻址请求路由和响应路由。 ComM配置 ^^^^^^^^^ 添加一路ComM的通道,后面Dcm模块需要用到这里 |image44| 图 ComM配置-ComMConfigSet Dcm配置 ^^^^^^^^ Dcm模块配置可参考《集成手册_UDSonCAN.pdf》中Dcm的配置,基于DoIP的诊断配置只需修改DcmDsl模块: 添加对应的DoIP诊断的buffer: |image45| 图 DCM配置-DCMConfigSets 添加DcmDslProtocol: |image46| 图 DCM配置-DCMConfigSets Dem配置 ^^^^^^^^ 请参考《集成手册_UDSonCAN.pdf》中的Dem配置。 BswM配置 ^^^^^^^^ 请参考《集成手册_UDSonCAN.pdf》中的BswM配置。 配置代码生成 ~~~~~~~~~~~~ #. 在ORIENTAIS Stuido主界面左方,选择对应的协议栈,或者选择整个ECU,单击右键弹出Validate All和Generate All菜单。 |image47| 图 配置代码的生成-1 #. 选择Validate All对本协议栈各配置选项进行校验,没有错误提示信息即校验通过。若有错误信息,请按照错误提示修改。 #. 选择Generate All,生成配置文件。右下角的Console窗口输出生成的配置文件信息。 |image48| 图 配置代码的生成-2 #. 将ORIENTAIS Studio切换到Resource模式,即可查看生成的配置文件。 |image49| 图 配置代码的生成-3 功能集成 -------- 代码集成 ~~~~~~~~ 协议栈代码包括两部分:项目提供的协议栈源码和ORIENTAIS Studio配置生成代码。 用户须将协议栈源码和章节(配置代码生成)生成的源代码添加到集成开发工具的对应文件夹。协议栈集成的文件结构,见章节(源代码集成)。 .. note:: **协议栈集成之前,用户须确保已经有基础工程,且本协议栈相关的其他协议栈能正常工作。** 集成注意事项 ~~~~~~~~~~~~ 用户须提前配置好Eth的MCAL驱动,如果以太网通过中断完成接收发送,则在集成OS中前在OS中配置好相关的以太网中断。 集成示例 ======== 本章节通过DoIP协议栈为例,向用户展示DoIP协议栈的集成过程。用户可以据此熟悉DoIP协议栈配置工具的配置过程,以及如何应用配置工具生成的配置文件。 为让用户更清晰的了解工具的使用,所用的配置均逐一手动完成。关于Eth驱动的配置,请参考Eth配置手册。 .. note:: **本示例不代表用户的实际配置情况,用户需要根据自己的实际需求,决定各个参数的配置。** 集成目标 -------- DoIP集成完成后需根据以下示例测试: DoIP诊断参数 表 DoIP诊断参数 +----------------------+-----------------------------------------------+ | 参数 | 值 | +======================+===============================================+ | Local IP Address | 192.168.0.200 | +----------------------+-----------------------------------------------+ | Local Port | 13400 | +----------------------+-----------------------------------------------+ | Tester SA | 0x0E80 | +----------------------+-----------------------------------------------+ | 物理寻址TA | 0x16D7 | +----------------------+-----------------------------------------------+ | 功能寻址TA | 0xE400 | +----------------------+-----------------------------------------------+ | ActiveLine | 上电开启Active | +----------------------+-----------------------------------------------+ | RoutingActiveNumber | 0 | +----------------------+-----------------------------------------------+ | DoIP Protocol | 0x02 | | Version | | +----------------------+-----------------------------------------------+ | 诊断示例DID | 0xF183(R:All | | | Session,W:1003Session,Level3Security) | +----------------------+-----------------------------------------------+ DoIP报文示例 表 DoIP诊断示例报文 +----------------------+-----------------------------------------------+ | 报文类型 | 报文格式 | +======================+===============================================+ | 路由激活请求 | 02 FD 00 05 00 00 00 07 0E 80 00 00 00 00 00 | +----------------------+-----------------------------------------------+ | 物理寻址1003诊断请求 | 02 FD 80 01 00 00 00 06 0E 80 16 D7 10 03 | +----------------------+-----------------------------------------------+ | 功能寻址1003诊断请求 | 02 FD 80 01 00 00 00 06 0E 80 E4 00 10 03 | +----------------------+-----------------------------------------------+ | 请求Level3 Seed | 02 FD 80 01 00 00 00 06 0E 80 16 D7 27 05 | +----------------------+-----------------------------------------------+ | 发送Level3 Key | 02 FD 80 01 00 00 00 0A 0E 80 16 D7 27 06 XX | | | XX XX XX | +----------------------+-----------------------------------------------+ | 写DID信息 | 02 FD 80 01 00 00 00 0B 0E 80 16 D7 2E F1 83 | | | 00 00 00 00 | +----------------------+-----------------------------------------------+ | 读DID信息 | 02 FD 80 01 00 00 00 07 0E 80 16 D7 22 F1 83 | +----------------------+-----------------------------------------------+ 源代码集成 ---------- 项目交付给用户的工程结构如下: |image50| 图工程结构目录 - ./BSW/Config/BSW_Config目录,这个目录用来存放ORIENTAIS studio配置工具生成的配置文件 - ./BSW目录存放模块相关的源代码(除./BSW/Config目录之外)。可以看到Source目录下各个文件夹下是各个模块的源代码。 协议栈调度集成 -------------- DoIP协议栈调度集成步骤如下: #. 协议栈调度集成。 #. 编译链接代码,将生成的elf文件烧写进芯片。 使用iRte集成 ~~~~~~~~~~~~ 请参考《集成手册_UDSonCAN.pdf》中的使用iRte集成。 使用Rte集成 ~~~~~~~~~~~ 请参考《集成手册_UDSonCAN.pdf》中的使用Rte集成。 验证结果 -------- 程序运行后使用网络调试助手发送以下指令验证DoIP诊断功能: |image51| |image52| |image53| |image54| 图DoIP报文交互结果示例 .. |image1| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image2.png :width: 5.76736in :height: 3.10347in .. |image2| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image3.png :width: 5.76736in :height: 3.10694in .. |image3| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image4.png :width: 3.79528in :height: 3.62205in .. |image4| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image5.png :width: 3.8072in :height: 2.92887in .. |image5| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image6.png :width: 5.76736in :height: 3.10694in .. |image6| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image7.png :width: 3.82677in :height: 3.51969in .. |image7| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image8.png :width: 5.76736in :height: 3.10694in .. |image8| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image9.png :width: 4.29138in :height: 8.50899in .. |image9| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image10.png :width: 4.37363in :height: 5.05676in .. |image10| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image11.png :width: 4.75486in :height: 2.975in .. |image11| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image12.png :width: 5.76319in :height: 4.34722in .. |image12| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image13.png :width: 3.78745in :height: 4.07111in .. |image13| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image14.png :width: 5.00311in :height: 4.46673in .. |image14| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image15.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image15| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image16.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image16| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image17.png :width: 5.76736in :height: 2.62569in .. |image17| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image18.png :width: 5.76736in :height: 2.62569in .. |image18| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image19.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image19| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image20.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image20| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image21.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image21| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image22.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image22| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image23.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image23| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image24.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image24| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image25.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image25| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image26.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image26| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image27.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image27| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image28.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image28| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image29.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image29| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image30.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image30| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image31.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image31| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image32.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image32| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image33.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image33| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image34.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image34| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image35.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image35| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image36.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image36| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image37.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image37| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image38.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image38| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image39.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image39| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image40.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image40| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image41.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image41| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image42.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image42| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image43.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image43| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image44.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image44| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image45.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image45| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image46.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image46| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image47.png :width: 5.76736in :height: 2.62222in .. |image47| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image48.png :width: 3.6415in :height: 4.21147in .. |image48| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image49.png :width: 5.76736in :height: 2.19931in .. |image49| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image50.png :width: 5.76736in :height: 3.10347in .. |image50| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_DoIP/image51.png :width: 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