AUTOSAR通信之CanIf模块简介2

发送请求服务

CanIf的发送请求函数CanIf_Transmit()是上层模块传输L-PDU的通用接口。上层通信层模块需要通过CanIf的服务启动传输，无法直接访问CanDrv。如果CanDrv能够将L-PDU数据写入CAN硬件传输对象中，则发起的传输请求成功完成。上层模块使用API服务CanIf_Transmit ()来发起一个传输请求。

CanIf在调用服务CanIf_Transmit()时对L-PDU传输执行以下操作:

• 检查，初始化CanIf的状态
• 当使用多个CanDrv时，识别CanDrv
• 确定访问CAN硬件传输对象的HTH
• 调用CanDrv的Can_Write()

如果传输请求服务CanIf_Transmit()返回E_OK，则传输成功完成。

如果一个L-PDU被请求通过一个PDU通道模式来传输，这个模式等于CANIF_OFFLINE，那么CanIf应该向DET的Det_ReportRuntimeError()服务报告运行时的错误代码CANIF_E_STOPPED，而CanIf_Transmit() 将返回E_NOT_OK。

发送数据流

发送请求服务CanIf_Transmit ()是基于L-PDU的。对L-SDU特定数据的访问按以下参数组织:

• 传输L-PDU =>L-SDU ID
• 引用包含L-SDU相关数据的数据结构：指向L-SDU的指针，指向元数据的指针和L-SDU长度。

对L-SDU数据结构的引用被用作几个CanIf API服务中的一个参数，例如CanIf_Transmit()或回调服务 ()。如果L-PDU配置为触发传输，则L-SDU指针为空指针。

图3 发送数据流

CanIf会存储为传输而配置的硬件对象信息。函数CanIf_Transmit()将CanTxPduId映射到对应的HTH，并调用函数Can_Write()。

如果总线镜像是全局启用的CanIfBusMirroringSupport()，并且通过调用CAN控制器的CanIf_EnableBusMirroring()来激活，那么CanIf通过Can_Write()在控制器上传输每帧内容之前将其存储。只有在实际发送时，才提供总线镜像模块。因此，为了能够从CanIf_TxConfirmation()将其提供给总线镜像模块，必须考虑存储内容。

发送缓冲

在CanIf的范围内，传输过程从调用CanIf_Transmit()开始，到调用上层模块的回调服务()结束。在传输过程中，CanIf、CanDrv和CAN Mailbox一起存储L-PDU，只在一个位置传输一次。根据传送方式的不同，分为:

• CAN硬件传输对象
• 如果发送缓冲使能，发送L-PDU缓冲区在CanIf内。

对于触发传输，CanIf只需要存储给定L-PDU的传输请求，而不需要存储它的数据。当HTH空闲时，通过触发器传递函数及时获取数据。一个单独的发送 L-PDU，请求传输，永远不会被存储两次。这种行为对应于CAN网络上常用的周期性通信方式。

如果CanIf在传输请求时被CanDrv拒绝，CanIf将启用传输缓冲，并将在传输L-PDU缓冲区（CanIfBufferCfg）中存储一个发送 L-PDU。

基本上，用于缓冲发送L-PDU的整个CanIf中的缓冲区包含一个或多个CanIfBufferCfg。而每个CanIfBufferCfg被分配给一个或多个专用的CanIfBufferHthRef，可以配置为缓冲一个或多个发送I-PDU。但是，在CanIfBufferCfg的总体数量中，每个发送 L-PDU只能缓冲一个实例。

在相应的发送 L-PDU配置中是否启用传输缓冲，CanIf在L-PDU传输期间对应的行为是不同的。如果发送缓冲被禁用，并且发送到CanDrv的请求失败，那么L-PDU不会被复制到CAN控制器，CanIf_Transmit()将返回值E_NOT_OK。如果启用了传输缓冲，并且发送到CanDrv的请求失败，根据CanIfTxBuffer配置，L-PDU可以存储在CanIfTxBuffer中。在这种情况下，尽管无法执行传输，API CanIf_Transmit()返回E_OK值。在这种情况下，CanIf通过CanIf_TxConfirmation()回调和处理L-PDU未完成的传输，而上层不必重试传输请求。

传输CanIf 发送L-PDU缓冲区的数量，可以独立于CAN网络描述文件中定义的传输L-PDU的数量来配置。

发送L-PDU通过CanIfBufferCfg配置容器引用HTH，如果不需要传输缓冲，也是有效的。在这种情况下，必须将CanIfBufferCfg的缓冲区大小设置为0，然后CanIfBufferCfg配置容器仅用于引用一个HTH。

发送确认服务

如果前一个传输请求成功完成，CanDrv会通过调用CanIf_TxConfirmation()将其通知给CanIf。

如果对于CAN控制器，启用了全局总线镜像CanIfBusMirroringSupport和激活调用CanIf_EnableBusMirroring()， CanIf将会调用Mirror_ReportCanFrame()对每一帧传输控制器确认CanIf_TxConfirmation()，提供存储内容和实际的ID。

调用回调函数CanIf_TxConfirmation()时，CanIf标识与成功传输L-PDU相连的上层通信层，通过调用CanIf的传输确认服务（E_OK）来通知其传输执行情况。回调服务()是由通知的上层模块实现的。

可以配置上层通信层模块，通过对不同的I-PDU或I-PDU组使用单个或多个回调服务来处理发送确认。所有那些服务在发送确认L-PDU传输请求时，会被CanIf调用。传输L-PDU允许分派与目标上层模块关联的不同确认服务，该分配是在静态配置期间完成。

一个发送L-PDU只能分配给一个发送确认回调服务。

如果启用了CanIfPublicTxConfirmPollingSupport，那么每个CAN控制器的模式处于CAN_CS_STARTED状态，CanIf将缓冲接收到的TxConfirmation的信息。

接收指示服务

根据AUTOSAR BSW架构，接收到的数据将在上层通信模块，即AUTOSAR COM、CanNm、CanTp和DCM中进行评估和处理。这意味着，上层模块既不能使用CanDrv的缓冲区，也不能访问CanIf的缓冲区。只有当CanIfPublicReadRxPduDataApi设置为TRUE时，CanIf才会在接收路径中提供内部缓冲。解决了发送缓冲问题，并考虑动态I-PDU。

如果接收到CanDrv L-PDU，则调用CanIf的CanIf_RxIndication ()。对L-PDU特定数据的访问由以下参数组织:

• 硬件接收句柄(HRH)
• 接收CAN标识符(CanId)
• 接收数据长度
• 参考已收到的L-PDU

接收到的L-PDU依赖于硬件，并分配给通信系统的最低层CanDrv。HRH是CanDrv和使用L-PDU的上层模块之间的链接。HRH标识CAN硬件接收句柄，接收新的CAN L-PDU。

在CanDrv调用CanIf_RxIndication()，指示接收到的L-PDU后，CanIf将按照接收指示进行处理。CanIf无法识别CanDrv是使用临时缓冲还是直接访问硬件。它期望在调用CanIf_RxIndication()时得到标准化的L-PDU数据。

CAN硬件接收句柄被锁定，直到复制到临时或上层模块缓冲区的过程结束。硬件对象将在CanIf的CanIf_RxIndication()返回后立即释放，以避免数据丢失。

CanDrv、CanIf和属于接收到L-PDU的上层模块访问相同的临时缓冲区，该临时缓冲区可以位于CAN控制器的硬件接收对象中，也可以位于CanDrv中的临时缓冲区中。

图4 接收的信号流

调用CanIf_RxIndication()引用新接收到的L-PDU的参数，如果调用了函数CanIf_RxIndication()，CanIf将对CAN L-PDU进行评估接收，并准备L-SDU供上层通信层访问。CanIf使用()通知上层模块这个异步事件，如果配置成功，并且检测到L-PDU进行处理。

如果总线镜像是全局启用的，并且通过调用CAN控制器的CanIf_EnableBusMirroring()激活，那么CanIf应该为该控制器上用CanIf_RxIndication()来表示的每一帧接收调用Mirror_ReportCanFrame()。

如果调用函数CanIf_RxIndication()，CanIf会按照指定的方式处理接收到的L-PDU。如果软件过滤拒绝接收到的L-PDU，CanIf会结束对canif_rxindicator()调用的接收指示。

如果CanIf在软件过滤过程中接受通过CanIf_RxIndication()接收到的L-PDU， CanIf随后会处理数据长度检查。如果CanIf在数据长度检查期间使用CanIf_RxIndication()接收L-PDU， CanIf将根据配置的数据长度的字节数复制到静态接收缓冲区。

如果为接收的L-SDU配置了元数据，CanIf将PDU有效负载复制到静态接收缓冲区，并将CANID复制到类型为CAN_ID_32的MetaDataItem。

在数据长度检查期间，如果CanIf接受通过CanIf_RxIndication()接收到的L-PDU，CanIf会识别是否配置了目标上层模块（CanIfRxPduUserRxIndicationUL，CanIfRxPduUserRxIndicationName)，并为接收到的L-SDU提供接收指示服务。

如果目标上层模块被配置为提供接收指示服务，CanIf称之为配置接收指示回调服务CanIfRxPduUserRxIndicationName，提供所需的参数上层通知回调函数的参数CanIf_RxIndication ()。

CanIf在调用CanIf_RxIndication()时执行以下步骤:

• 软件过滤(只有BasicCAN)
• 数据长度检查
• 缓冲接收L-SDU
• 调用上层接收指示回调服务

读取接收到的数据APICanIf_ReadRxPduData()是上层模块读取CANL-SDU最近从CAN网络接收到的公共接口。上层模块只通过CanIf服务发起接收请求，而不直接访问CanDrv。发起的接收请求成功完成，CanIf将接收到的L-SDU写入上层模块I-PDU缓冲区。

函数CanIf_ReadRxPduData()使得在不依赖接收事件的情况下读取数据成为可能。在配置时启用它，不一定为相同L-SDU配置接收指示服务。如果需要，可以启用接收指示服务。

通过这种方式的类型机制获得L-SDU，可以选择由参数CanIfRxPduUserRxIndicationUL和CanIfRxPduReadData，在配置时根据上层模块的需求，相应的接收L-SDU。

如果配置参数CanIfPublicReadRxPduDataApi设置为TRUE，则CanIf将接收到的L-SDU(在此情况下CanIfRxPduReadData是启用的)存储到接收到的L-SDU缓冲区。这意味着，如果配置参数CanIfRxPduReadData设置为TRUE，CanIf必须为这个接收L-SDU分配接收L-SDU缓冲区。

在调用CanIf_RxIndication()并通过软件过滤和数据长度检查后，CanIf将接收到的L-SDU存储在这个接收到的L-SDU缓冲区中。在调用CanIf_ReadRxPduData()指定的接收L-SDU缓冲区时，CanIf应避免抢占接收L-SDU缓冲区的访问事件。

控制器模式控制服务

CanIf提供用于控制由CanDrv支持的CAN控制器通信模式的服务。这意味着所有CAN控制器都由相应的API服务来控制，以请求和读取当前控制器模式。

可以通过调用CanIf_SetControllerMode()服务，来根据上层的请求更改CAN控制器状态。请求通过CanIf经过CanDrv API传递到指定的CAN控制器。在CAN网络上对所有CAN控制器的一致性管理是CanSm的任务。通过这种方式，CanSm负责将CAN网络的所有CAN控制器按顺序设置为睡眠模式或唤醒。

CanIf通过调用函数CanIf_SetControllerMode()或CanIf_ControllerBusOff()接受每个状态转换请求。CanIf不决定CAN控制器请求的模式转换是否有效。CanIf仅通过获取当前模式和执行请求的模式转换来与CanDrv交互。

该网络相关状态机在CanSm中实现。CanIf只存储请求的模式并执行请求的转换。

为了避免频繁请求CanDrv，可以对每个控制器存储CanIf_ControllerModeIndication()和Can_GetControllerMode()所指示的最后状态。需要注意的是，不仅CanSm能够请求CAN控制器模式的改变。根据CanSm请求的操作模式，CanIf转发请求CanDrvs。

如果ControllerId引用的控制器模式处于CAN_CS_STOPPED状态，并且如果CanIf_Transmit()调用中的PduIdType参数被分配给该CAN控制器，那么CanIf_Transmit()调用不会导致Can_Write()调用，而是返回E_NOT_OK。如果ControllerId引用的控制器模式进入CAN_CS_STOPPED状态，CanIf会清除分配给CAN控制器相应的CanIf传输缓冲区。

如果ControllerId引用的控制器模式进入CAN_CS_STOPPED状态，那么CanIf通过调用(id, E_NOT_OK)为分配给CAN控制器的每个未完成的TxConfirmation，通知相应的上层模块传输失败。如果启用了CanIfPublicTxConfirmPollingSupport，那么CanIf还会清除关于TxConfirmation的信息。

这确保了对于每个PDU，都会调用一个正的或负的()。当调用回调CanIf_ControllerBusOff(ControllerId)时，CanIf调用CanSm或CDD的CanSM_ControllerBusOff(ControllerId)。