Changes between Initial Version and Version 1 of tips/pdu_id

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Mar 9, 2015, 11:06:55 PM (9 years ago)

Author:

fujisft-shigihara

Comment:

--

tips/pdu_id

@@ +1 @@
+{{{
+#!html
+<div style="border:3px solid black;text-align:center;font-size:30pt;width:800px;">
+シグナルID、PDU-ID、CAN-IDの関係
+</div>
+}}}
+[[BR]]
+
+= はじめに =
+* AUTOSARでは、アプリケーションが通信プロトコルやマイコンを意識せず、他のECUとデータ通信することができる
+* RTEが、COMスタックを用いて他のECUとデータ送受信する際、データを識別するIDがどのように使用されるかを、CANプロトコルを題材に説明する
+
+----
+= 用語説明 =
+== COMスタック ==
+* AUTOSARアーキテクチャにおける、通信スタック(Communication Services、Communication Hardware Abstraction、Communication Drivers)の総称
+
+== シグナル ==
+* アプリケーションSWC間で送受信するデータの単位
+  * 異なるECUと、データを送受信する場合、RTEとComはシグナル単位でデータを送受信する
+* シグナル毎に以下のデータ型を選択できる
+  * boolean
+  * uint8
+  * uint16
+  * uint32
+  * sint8
+  * sint16
+  * sint32
+  * float32
+  * float64
+  * uint8[n] (uint8の配列)
+
+== CAN-ID ==
+* [http://ja.wikipedia.org/wiki/Controller_Area_Network CANプロトコル]において、送受信するデータを識別するためのID
+
+== PDU ==
+* Protocol Data Unitの略
+* COMスタック内で管理するデータの単位
+* レイヤによってI-PDUのようにプレフィックスが付与されて呼ばれる
+  * ComレイヤではI-PDUと呼ぶ
+  * [http://www.autosar.org/fileadmin/files/releases/4-0/software-architecture/general/auxiliary/AUTOSAR_EXP_LayeredSoftwareArchitecture.pdf#page=73&view=fitv AUTOSAR_EXP_LayeredSoftwareArchitecture.pdf(73ページ)]参照
+
+== グローバルPDU ==
+* ECU毎に定義するCOMスタック全体でユニークとなるPDU識別の概念
+* EcuCという仮想モジュールの{{{EcucPduCollection}}}にて定義する
+  * [http://www.autosar.org/fileadmin/files/releases/4-0/methodology-templates/templates/standard/AUTOSAR_TPS_ECUConfiguration.pdf#page=148&view=fitv AUTOSAR_TPS_ECUConfiguration.pdf(4.3)]参照
+* グローバルPDUにはIDという概念はない
+* PDU-IDを示すデータ型(PduIdType)、PDUのバイト長を示すデータ型(PduLengthType)は、EcuCで定義し、COMスタックジェネレータで生成される{{{ComStack_Cfg.h}}}で定義する
+  * [http://www.autosar.org/fileadmin/files/releases/4-0/software-architecture/communication-stack/standard/AUTOSAR_SWS_CommunicationStackTypes.pdf#page=14&view=fitv AUTOSAR_SWS_CommunicationStackTypes.pdf(COMTYPE029)]参照
+* {{{ComStack_Cfg.h}}}は、{{{ComStack_Types.h}}}からincludeされるため、COMスタック全体で使用される
+  * [http://www.autosar.org/fileadmin/files/releases/4-0/software-architecture/communication-stack/standard/AUTOSAR_SWS_CommunicationStackTypes.pdf#page=9&view=fitv AUTOSAR_SWS_CommunicationStackTypes.pdf(Figure 1)]参照
+
+----
+
+= 各モジュール(Com、PduR、CanIf)におけるPDU-ID =
+* 各モジュールで定義するPDUには必ず、EcuCのPDUへの参照があり、どのPDUを示しているかを区別することができる
+  * [http://www.autosar.org/fileadmin/files/releases/4-0/software-architecture/communication-stack/standard/AUTOSAR_SWS_PDURouter.pdf#page=143&view=fitv AUTOSAR_SWS_PDURouter.pdf(Figure 32)]参照
+* 各モジュールで定義するPDU-IDはスタック内のの上下のモジュールからAPIコール時に引数に指定されるIDを示している
+  * [http://www.autosar.org/fileadmin/files/releases/4-0/methodology-templates/templates/standard/AUTOSAR_TPS_ECUConfiguration.pdf#page=161&view=fitv AUTOSAR_TPS_ECUConfiguration.pdf(4.4.2.1)]参照
+  * [http://www.autosar.org/fileadmin/files/releases/4-0/methodology-templates/templates/standard/AUTOSAR_TPS_ECUConfiguration.pdf#page=162&view=fitv AUTOSAR_TPS_ECUConfiguration.pdf(Figure 4.9)]参照
+* つまり、ComがはPduRに対してPduR_ComTransmitを呼び出すときの引数(PDU-ID)は、PduR側でコンフィギュレーションした値である{{{PduRSourcePduHandleId}}}となる
+  * [http://www.autosar.org/fileadmin/files/releases/4-0/software-architecture/communication-stack/standard/AUTOSAR_SWS_PDURouter.pdf#page=35&view=fitv AUTOSAR_SWS_PDURouter.pdf(PDUR161)]参照
+* 従って、ComはPduRのarxmlを、PduRはCom/CanIfのarxmlを、CanIfはPduRのarxmlを読み込んで、送信先PDU-IDを知る必要がある
+
+= PduRの振る舞いについて =
+* PduRのルーティングテーブルでは、ルーティングパスを{{{PduRSrcPdu}}}と{{{PduRDestPdu}}}のセット(1:N)で指定する
+* {{{PduRSrcPdu}}}と{{{PduRDestPdu}}}にそれぞれグローバルPDUへの参照があるため、どのPDUを示しているか区別できる
+* 送信(Com→PduR→CanIf)
+  * Com→PduRの場合、Comは対象のグローバルPDUに紐付いた{{{PduRSrcPdu}}}のPDU-ID({{{PduRSourcePduHandleId}}})に対して{{{PduR_ComTransmit}}}を呼び出す
+  * 続いて、PduR→CanIfでは、対象のグローバルPDUに紐付いた{{{CanIfTxPduId}}}に対して、{{{CanIf_Transmit}}}を呼び出す
+    * このとき、{{{PduRDestPdu}}}に設定したPDU-IDは送信完了通知おいて、CanIfから{{{PduR_CanIfTxConfirmation}}}が呼び出される際のPDU-IDとなる
+    * 従って、{{{PduRDestPdu}}}のPDU-ID({{{PduRDestPduHandleId}}})の多重度は0..1となっており、受信PDUでは使用しない
+    * [http://www.autosar.org/fileadmin/files/releases/4-0/software-architecture/communication-stack/standard/AUTOSAR_SWS_PDURouter.pdf#page=123&view=fitv AUTOSAR_SWS_PDURouter.pdf(PDUR322_Conf)]参照
+* 受信(CanIf→PduR→Com)
+  * CanIfからの受信の場合、受信したPDUのグローバルPDUに紐付いた{{{PduRSrcPdu}}}のPDU-IDに対して{{{PduR_CanIfRxIndication}}}を呼び出す
+    * [http://www.autosar.org/fileadmin/files/releases/4-0/methodology-templates/templates/standard/AUTOSAR_TPS_ECUConfiguration.pdf#page=163&view=fitv AUTOSAR_TPS_ECUConfiguration.pdf(Figure 4.10)]参照
+    * このとき，CanIfでもIPDU-ID({{{CanIfRxPduId}}})が設定でき、多重度が1であるが、少なくともCANプロトコルでは必要ない(どこからも利用されない)
+  * 続いて、PduR→Comでは、対象のグローバルPDUに紐付いた{{{ComIPduHandleId}}}に対して、{{{Com_RxIndication}}}を呼び出す
+    * {{{ComIPduHandleId}}}は多重度0..1で、送信完了通知が不要なら必要ないと定義されている
+      * [http://www.autosar.org/fileadmin/files/releases/4-0/software-architecture/communication-stack/standard/AUTOSAR_SWS_COM.pdf#page=128&view=fitv AUTOSAR_SWS_COM.pdf(COM175_Conf)]参照
+    * R4.1ではこの記述が消えている
+      * [http://www.autosar.org/fileadmin/files/releases/4-1/software-architecture/communication-stack/standard/AUTOSAR_SWS_COM.pdf#page=127&view=fitv AUTOSAR_SWS_COM.pdf(ECUC_Com_00175)]参照
+
+== ゼロコストオペレーション ==
+* ゼロコストオペレーションを設定するパラメータはPduRにしか存在しない
+  * [http://www.autosar.org/fileadmin/files/releases/4-0/software-architecture/communication-stack/standard/AUTOSAR_SWS_PDURouter.pdf#page=116&view=fitv AUTOSAR_SWS_PDURouter.pdf(PDUR317_Conf)]参照
+  * {{{configuration generator}}}は{{{configuration editor}}}の意味と思われるが、いずれにしても、ゼロコストオペレーションとするかどうかはコンフィギュレーション設定時に影響することを言っている
+* PduRにて、ゼロコストオペレーション設定時に以下のようなAPI名を変換するマクロを用意する必要がある
+{{{
+#define PduR_ComTransmit       CanIf_Transmit
+#define PduR_CanIfRxIndication PduR_ComRxIndication
+}}}
+  * [http://www.autosar.org/fileadmin/files/releases/4-0/software-architecture/communication-stack/standard/AUTOSAR_SWS_PDURouter.pdf#page=57&view=fitv AUTOSAR_SWS_PDURouter.pdf(7.5)]参照
+  * [http://www.autosar.org/fileadmin/files/releases/4-0/software-architecture/communication-stack/standard/AUTOSAR_SWS_PDURouter.pdf#page=143&view=fitv AUTOSAR_SWS_PDURouter.pdf(11.5.1)]参照
+* つまり、ComやCanIdは、PduRの{{{PduRZeroCostOperation}}}に関係なく、対象のグローバルPDUに紐付いた{{{PduRSourcePduHandleId}}}を使用すればよい
+  * この場合、PduRのジェネレータで、{{{PduRSourcePduHandleId}}}と対象のグローバルPDUに紐付いた{{{CanIfTxPduId}}}が一致しているか等のチェック処理が必要
+  * ゼロコストオペレーションでもあっても、PduRのジェネレータは必要となる
+
+
+= COMスタックのコンフィギュレーション例 =
+記法は[wiki:tips_abrex ABREX]参照
+{{{
+EcuC:
+  EcuC:
+    EcucPduCollection:
+      PduIdTypeEnum: UINT8
+      PduLengthTypeEnum: UINT16
+      Pdu_0:
+        DefinitionRef: Pdu
+        PduLength: 8
+      Pdu_1:
+        DefinitionRef: Pdu
+        PduLength: 8
+
+Com:
+  Com:
+    ComGeneral:
+      ComVersionInfoApi: true
+      ComSupportedIPduGroups: 2
+      ComConfigurationUseDet: true
+    ComConfig:
+      ComConfigurationId: 1
+      ComIPdu_0:
+        DefinitionRef: ComIPdu
+        ComIPduType: NORMAL
+        ComIPduSignalProcessing: IMMEDIATE
+        ComIPduDirection: RECEIVE
+        ComIPduHandleId: 10
+        ComPduIdRef: /EcuC/EcuC/EcucPduCollection/Pdu_0
+        ComIPduGroupRef: /EcuC/Com/ComConfig/ComIPduGroup_0
+        ComIPduSignalRef: /EcuC/Com/ComConfig/ComSignal_0
+      ComIPdu_1:
+        DefinitionRef: ComIPdu
+        ComIPduType: NORMAL
+        ComIPduSignalProcessing: IMMEDIATE
+        ComIPduDirection: SEND
+        ComIPduHandleId: 11
+        ComPduIdRef: /EcuC/EcuC/EcucPduCollection/Pdu_1
+        ComIPduGroupRef: /EcuC/Com/ComConfig/ComIPduGroup_1
+        ComIPduSignalRef: /EcuC/Com/ComConfig/ComSignal_1
+
+PduR:
+  PduR:
+    PduRGeneral:
+      PduRZeroCostOperation: false
+    PduRRoutingTables:
+      PduRRoutingTable:
+        PduRRoutingPath_0:
+          PduRSrcPdu:
+            PduRSourcePduHandleId: 20
+            PduRSrcPduRef: /EcuC/EcuC/EcucPduCollection/Pdu_0
+          PduRDestPdu:
+            PduRDestPduRef: /EcuC/EcuC/EcucPduCollection/Pdu_0
+        PduRRoutingPath_1:
+          PduRSrcPdu:
+            PduRSourcePduHandleId: 21
+            PduRSrcPduRef: /EcuC/EcuC/EcucPduCollection/Pdu_1
+          PduRDestPdu:
+            PduRDestPduHandleId: 22
+            PduRDestPduRef: /EcuC/EcuC/EcucPduCollection/Pdu_1
+
+CanIf:
+  CanIf:
+    CanIfInitCfg:
+      CanIfRxPduCfg:
+        CanIfRxPduId: 30  # maybe unused ?
+        CanIfRxPduCanId: 0x71
+        CanIfRxPduRef: /EcuC/EcuC/EcucPduCollection/Pdu_0
+      CanIfTxPduCfg:
+        CanIfTxPduId: 31
+        CanIfTxPduCanId: 0x72
+        CanIfTxPduRef: /EcuC/EcuC/EcucPduCollection/Pdu_1
+}}}
+上記の場合、各モジュールの処理は以下となる
+* ComIPdu_1の送信
+  * Com
+    * ComIPdu_1(Pdu_1)の送信処理：PduR_ComTransmit(21)
+  * PduR
+    * PduRRoutingPath_1のルーティング処理：CanIf_Transmit(31)
+  * CanIf
+    * Canへの送信処理：Can_Write(0x72)
+    * 送信完了通知：PduR_CanIfTxConfirmation(22)
+  * PduR
+    * 送信完了通知：Com_TxConfirmation(11)
+* ComIPdu_0の受信
+  * CanIf
+    * Canからの受信処理：CanId:0x71を受信→PduR_CanIfRxIndication(20)
+  * PduR
+    * PduRRoutingPath_0のルーティング処理：Com_RxIndication(10)
+
+