============== Eth ============== 目标 ==== 本集成手册用于指导客户进行Eth通信栈集成，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** | +-----------------+------------------------------------------------------+ | Eth | Ethernet Driver以太网驱动程序 | +-----------------+------------------------------------------------------+ | EthIf | Ethernet Interface以太网接口 | +-----------------+------------------------------------------------------+ | PduR | PDU Router为通讯模块提供基于I-PDU的路由服务。 | +-----------------+------------------------------------------------------+ | LdCom | Large Data Communication 大数据通信模块 | +-----------------+------------------------------------------------------+ | SoAd | Socket Adapter 套接字适配模块 | +-----------------+------------------------------------------------------+ | TcpIp | TCP/IP protocol module TCP/IP协议模块 | +-----------------+------------------------------------------------------+ | MCAL | Microcontroller Abstraction Layer 微控制器抽象层 | +-----------------+------------------------------------------------------+ 参考文档 ======== [1] 参考手册_EthIf.pdf [2] 参考手册_EthSM.pdf [3] 参考手册_TcpIp.pdf [4] 参考手册_SoAd.pdf [5] 参考手册_PduR.pdf [6] 参考手册_LdCom.pdf 协议栈集成 ========== 项目交付的内容为：Eth通信栈源码和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。 Eth通信栈各配置模块的功能介绍，参见表 Eth通信栈各配置模块介绍。 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 Eth通信栈集成的步骤。 .. table:: 表 Eth通信栈各配置模块介绍 +------------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | **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. | +------------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | LdCom | LdCom模块 | +------------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ .. table:: 表 Eth通信栈集成的步骤 +----------+----------------------------------------+------------------------------------------------------+ | **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工程 ----------------- #. 安装ORIENTAIS Manager软件，Install SnapShot后双击Controller列名称打开软件。 |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，然后选择需要的芯片，点击Next。 |image6| 图 新建工程-6 #. 在弹出的窗口中勾选需添加的模块，点击Finish。 |image7| 图 新建工程-7 #. 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。 |image8| 图 新建工程-8 #. MCAL配置导入，BSW模块需要依赖MCAL生成的Eth模块 把MCAL配置工具生成的arxml导入BSW工具 |image9| 图 新建工程-9 |image10| 图 新建工程-10 |image11| 图 新建工程-11 配置文件生成 ------------ 模块配置 ~~~~~~~~ 模块的具体配置，取决于具体的项目需求。Eth通信栈各模块配置项的详细介绍，参见文档《参考手册_EthIf.pdf》、《参考手册_EthSM.pdf》、《参考手册_TcpIp.pdf》、《参考手册_SoAd.pdf》、《参考手册_LdCom.pdf》。 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。 |image12| 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。 |image13| 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。 |image14| 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，需验证发送、接收中断工作正常，如存在OS，则在OS中配置好相关的以太网中断，如无OS，则需手动挂载对应的中断函数并使能中断。 集成示例 ======== 本章节通过Eth通信栈为例，向用户展示Eth通信栈的集成过程。用户可以据此熟悉Eth通信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，请参考芯片厂商提供的Eth MCAL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 -------- 通过LdCom_Transmit实现Udp和Tcp(Server及Client)报文的发送。 .. table:: 表 Eth通信Socket信息 +----------------+-----------------------------------------------------+ | **Socket信息** | **值** | +----------------+-----------------------------------------------------+ | Udp | 本地：192.168.0.200/UDP/65000 | | | | | | 远端：192.168.0.123/UDP/10001 | +----------------+-----------------------------------------------------+ | Tcp Server | 本地：192.168.0.200/TCP/65000 | | | | | | 远端：0.0.0.0/TCP/0 | +----------------+-----------------------------------------------------+ | Tcp Client | 本地：192.168.0.200/TCP/55001 | | | | | | 远端：192.168.0.123/TCP/20001 | +----------------+-----------------------------------------------------+ .. _模块配置-1: 模块配置 -------- 新建配置工程及模块加载操作，请参考本文档章节(配置文件生成)。 Eth驱动配置 ~~~~~~~~~~~ Eth驱动配置为MCAL层配置，可以参考以下S32K148驱动进行配置。 |image15| 图 Eth配置-1 |image16| 图 Eth配置-2 EcuC配置 ~~~~~~~~ #. 双击EcuC模块，打开EcuC模块配置界面。 #. 在EcucConfigSets栏目上右键，选择EcucConfigSet。再在EcucConfigSet上右键，选择New🡪 EcucConfigSet。再在EcucPduCollections上右键，选择New EcucPduCollection。 #. PduIdTypeEnum 选择UINT16（该参数表示PDU的格式。因为示例只有16个PDU，PDU数不会超过65535，UINT16类型的长度就够存储了） #. PduLengthTypeEnum 选择UINT16（该参数表示数据长度，示例需要配置的报文长度都是在1500以内，所以选择UINT16即可） |image17| 图 配置EcucPduCollection #. 在EcucPduCollection上右键，选择Pdu，会生成一个Pdu的配置界面。 #. 建议不要使用默认生成的Pdu名字（如：Pdu_0），将Pdu名字改成有意义的名字对后续的配置过程将会有很大帮助。 #. 这里按照发送和接收，可以将Pdu名字改为报文的名字。PduLength：Pdu长度，根据实际使用帧的长度设置。 #. 添加SoAd和LdCom所需的Pdu，并根据客户端和服务端选择不同的Pdu长度。 |image18| 图 配置Pdu #. ECUC模块到此配置结束。可以在模块上右键，然后选择校验，查看是否配置有错误。 #. 校验后提示窗口没有错误信息，即校验通过。 EthIf配置 ~~~~~~~~~ #. 配置EthIfGeneral。 |image19| 图 配置EthIfGeneral #. 在EthIfConfigSet中配置EthIfController。 |image20| 图 EthIfController配置 #. 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。 |image21| 图 EthIfConfigSet配置 #. 在Eth_DriverApiConfigeSet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。 |image22| 图 Eth_DriverApiConfigSet配置 #. 校验后提示窗口没有错误信息，即校验通过。 TcpIp配置 ~~~~~~~~~ #. 配置TcpIpGeneral。 #. 设置TcpIpMainFunctionPeriod，单位秒，代码中对应10ms执行一次TcpIp_MainFunction()； #. 使能TCP和UDP，设置对应的最大socket数量； |image23| 图 TcpIpGeneral配置 #. 配置TcpIpIpV4General，使能IPv4(暂时只支持IPv4)。 |image24| 图 TcpIpIpV4General配置 #. 在TcpIpConfig配置页中新建TcpIpIpConfig，并在TcpIpIpConfig中添加Arp配置。 |image25| 图 TcpIpArpConfig配置 #. TcpIpCtrl中选择EthIf配置的映射接口。 |image26| 图 TcpIpCtrl配置-1 #. 添加TcpIp的IpV4设置，并选择对应的Arp配置。 |image27| 图 TcpIpCtrl配置-2 #. 设置TcpIp本地地址。 #. TcpIpAssignmentTrigger选择TCPIP_AUTOMATIC。 |image28| 图 TcpIpAddrAssignment配置 #. 在TcpIpLocalAddrs中添加IP地址设置。 |image29| 图 TcpIpStaticIpAddressConfig配置 #. 新建TcpIpSocketOwnerConfig，添加SoAd模块对应的接口Api。 |image30| 图 TcpIpSocketOwner配置 #. 在TcpIpTcpConfigs中添加TCP设置。 |image31| 图 TcpIpUdpConfig配置 #. 在TcpIpUdpConfig中添加UDP设置。 |image32| 图 TcpIpUdpConfig #. 校验后提示窗口没有错误信息，即校验通过。 SoAd配置 ~~~~~~~~ #. SoAdGeneral配置。 #. 设置SoAdMainFunctionPeriod，单位秒，代码中对应10ms执行一次SoAd_MainFunction()； #. 配置SoAdRoutingGroupMax与SoAdSoConMax，设置SoAdRoutingGroup与SoAdSoCon的最大数量； |image33| 图 SoAdGeneral配置 #. 在SoAdBswModules中关联SoAd相关的Bsw模块。 |image34| 图 SoAd配置-SoAdBswModules #. SoAdSocketConnectionGroups中添加Udp Cilent Socket配置。 #. 此处通过LdCom发送来执行TcpIp报文测试，暂时不使能SoAdPduHeaderEnable，同时也暂不配置对应的HeaderId. #. 使能SoAdSocketAutomaticSoConSetup，否则需在代码中手动通过SoAd_OpenSoCon()来使SoAd_SoConMode切换到SOAD_SOCON_ONLINE。 |image35| 图 UDP Client配置-SoAdSocketConnectionGroup #. 设置Udp发送的远端地址。 |image36| 图 UDP Client配置-SoAdSocketRemoteAddress #. 创建Udp的SoAdSoket时，SoAdSocketRemoteIpAddress和SoAdSocketRemotePort不可设置为0，SoAdSocketRemoteIpAddress需设置为对应本地以太网的地址。 |image37| 图 本地以太网设置IP地址 #. 在SoAdSocketProtocols中添加对应协议。 |image38| 图 UDP Client配置-SoAdSocketProtocol #. SoAdSocketConnectionGroups中添加Tcp Serve Socket配置。 #. 此处暂不勾选SoAdSocketAutomaticSoConSetup，同时在代码中添加SoAd_OpenSoCon()，入参时选择对应的SoAdSocketConnectionGroup的SoAdSocketId。 |image39| 图 TCP Server配置-SoAdSocketConnectionGroup #. 设置TcpServer端的远端地址和Port，对于Tcp而言设置远端地址和Port为0.0.0.0，表示任意远端地址均可进行连接。 |image40| 图 TCP Server配置-SoAdSocketRemoteAddress #. 在SoAdSocketProtocols中添加对应协议。 |image41| 图 TCP Server配置-SoAdSocketTcp #. SoAdSocketConnectionGroups中添加Tcp Client Socket配置。 #. 同样此处暂不勾选SoAdSocketAutomaticSoConSetup。 |image42| 图 TCP Client配置-SoAdSocketConnectionGroup #. 添加对应TCP Client节点对应发送的远端地址与port。 |image43| 图 TCP Client配置-SoAdSocketRemoteAddress #. 在SoAdSocketProtocols中添加对应协议。 |image44| 图 TCP Client配置-SoAdSocketTcp #. 新建SoAdRoutingGroup，勾选SoAdRoutingGroupIsEnabledAtInit，使能SoAdRoutingGroup。 |image45| 图 SoAdRoutingGroup配置 #. 配置SoAdPduRoute。 #. 添加所需的SoAdPdu路由 |image46| 图 SoAdPduRoute配置 #. 新建SoAdPduRouteDest，选择对应的SoAdTxSocketConnOrSocketConnBundleRef，并在SoAdTxRoutingGroupRef添加SoAdTxRoutingGroupRef。 |image47| 图 SoAdPduRouteDest配置 #. SoAdSocketRoutes配置。 #. 添加所需的SoAdPdu路由，并在SoAdRxSocketConnOrSocketConnBundleRef选择对应的SCGroupConnection。 |image48| 图 SoAdSocketRoute配置 #. 新建SoAdSocketRouteDest， |image49| 图 SoAdSocketRouteDest配置 #. 校验后提示窗口没有错误信息，即校验通过。 PduR配置 ~~~~~~~~ #. PduRBswModules配置，添加PduR服务的Bsw模块，选择对应的PduRBswModulesRef后自动勾选Api。 |image50| 图 PduRBswModules #. PduR的路由表，配置以上路由，路由类型选择IF。 |image51| 图 PduRRoutingTables #. 选择路由中的目标Pdu(PduRDestPdus)和源Pdu(PduRSrcPdus)，同理添加UDP、TCP的客户端和服务端的Pdu路由。 |image52| 图 PduRDestPdu配置 |image53| 图 PduRSrcPdu配置 #. 校验后提示窗口没有错误信息，即校验通过。 LdCom配置 ~~~~~~~~~ #. 配置LdComGeneral，选择Det和版本信息Api和LdCom回调头文件。 |image54| 图 LdComGeneral配置 #. 配置LdComConfig，选择LdComApi类型LDCOM_IF，通信路由方向选择发送报文选择LDCOM_SEND、接收报文选择LDCOM_RECEIVE；添加对应发送或接收的TxComfirmation / RxIndication；最后选择PduR中配置的Pdu路由。 |image55| 图 LdComConfig配置 .. note:: Ldcom配置的TxComfirmation / RxIndication回调函数需要用户自定义。 源码集成 -------- 项目交付给用户的工程结构如下： |image56| 图 工程结构目录 - Config目录，这个目录用来存放配置工具生成的配置文件 - Source目录，存放模块相关的源代码。可以看到Source目录下各个文件夹下是各个模块的源代码。 调度集成 -------- Eth通信栈调度集成步骤如下： #. 以太网驱动集成验证工作正常。 #. 若存在外接的以太网Phy，无法建立以太网连接时需考虑添加对应的Phy驱动代码。 #. 按（模块配置）中的内容，配置并集成Eth通信栈代码。 #. 编译链接代码，将生成的elf文件烧写进芯片。 Eth通信有关的代码，在下方的main.c文件中给出重点标注。 .. note:: 本示例中，Eth通信相关代码置于main.c文件，并不代表其他项目同样适用于将其置于main.c文件中。 .. code-block:: c :linenos: :emphasize-lines: 4-8, 13, 22-30, 37-38, 40-42, 45-47 #include "UserTimer.h" // Eth通信协议相关模块头文件 #include "EthIf.h" #include "TcpIp.h" #include "SoAd.h" #include "EthSM.h" #include "LdCom.h" // 定义LdCom发送的Pdu int main(void) { uint8 LdComSrcPduData[10] = {0x0,0x1,0x2,0x3,0x4,0x5,0x6,0x7,0x8,0x9}; PduInfoType LdComTransmitPdu; LdComTransmitPdu.SduDataPtr = LdComSrcPduData; LdComTransmitPdu.SduLength = 10; LdComTransmitPdu.MetaDataPtr = NULL_PTR; UserTimer_Init(); // Eth通信协议相关模块初始化 Eth_Init(&Eth_Config); Eth_SetControllerMode(EthConf_EthCtrlConfig_EthCtrlConfig_0, ETH_MODE_ACTIVE); Eth_T_InitPhys(); EthIf_Init(&EthIf_ConfigData); TcpIp_Init(&TcpIp_Config); SoAd_Init(&SoAd_Config); SoAd_OpenSoCon(1); SoAd_OpenSoCon(2); LdCom_Init(&LdCom_InitCfgSet); while(1) { // TcpIp、SoAd模块周期处理函数（10ms周期） if(Gpt_10msFlag == TRUE) { TcpIp_MainFunction(); SoAd_MainFunction(); Gpt_10msFlag = FALSE; } // LdCom模块Pdu发送（50ms周期） if(Gpt_50msFlag == TRUE) { LdCom_Transmit(LdComIPdu_Client_Tcp_Tx,&LdComTransmitPdu); LdCom_Transmit(LdComIPdu_Server_Udp_Tx,&LdComTransmitPdu); LdCom_Transmit(LdComIPdu_Server_Tcp_Tx,&LdComTransmitPdu); Gpt_50msFlag = FALSE; } } return 0; } 验证结果 -------- #. 在wireshark中监控到对应50ms周期发送的UDP报文。 |image57| 图 UDP报文示例 #. 使用网络调试助手，作为TCP Client创建连接后可以监控到对应的TCP Client报文。 |image58| 图 TCP Client 报文示例 #. 使用网络调试助手，作为TCP Server创建连接后可以监控到对应的TCP Server报文。 |image59| 图 TCP Sever 报文示例 .. |image1| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_Eth/image2.png :width: 5.76736in :height: 2.9125in .. |image2| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_Eth/image3.png :width: 5.76736in :height: 2.9125in .. |image3| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_Eth/image4.png :width: 5.76736in :height: 2.9125in .. |image4| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_Eth/image5.png :width: 5.76736in :height: 2.9125in .. |image5| image:: /_static/集成手册(Integration_Instruction_Manual)/集成手册_Eth/image6.png :width: 5.76736in :height: 2.9125in .. |image6| image:: 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