基于CANoe的CAN總線設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與簡例

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基于CANoe的CAN總線設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與簡例

CANoe概述

CANoe是德國Vecto:公司開發(fā)的一套通用的CAN總線系統(tǒng)的開發(fā)、測試和

分析工具。CANoe的主要組成部分和各自功能為：

?CANdb++編輯器：用CANdb++編輯器可以創(chuàng)立或編輯數(shù)據(jù)庫文件

(*.dbc)。數(shù)據(jù)庫文件中包括了CANoe所用到的信號(hào)的信息，這當(dāng)中包括了報(bào)文和信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和符號(hào)名稱，以及環(huán)境變量等信息。?CAPL瀏覽器：利用CAPL瀏覽器可以創(chuàng)立用于測量和模擬面板的

CAPL程序。由于數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用，在編程時(shí)可以使用直觀的報(bào)文和信號(hào)的名稱，而不必使用二進(jìn)制代碼的報(bào)文頭和數(shù)據(jù)。

?CANoe主程序：用于測量和模擬CAN系統(tǒng)。通過File/Database菜

單，可以在主程序中關(guān)聯(lián)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫。

?面板編輯器：通過面板編輯器可以創(chuàng)立面板。面板的作用是作為用

戶和在CANoe里的模擬面板里被模擬的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的I/O接口。除了標(biāo)準(zhǔn)按鈕和開關(guān)，在面板編輯器中也可使用位圖作為顯示和控制器件?？梢允褂萌我獾奈粓D編輯軟件創(chuàng)立適合的位圖，然后用十面板編輯器。任何顯示和控制兀件都要和數(shù)據(jù)庫中的環(huán)境變量關(guān)聯(lián)好，這樣CAPL程序可以在CANoe主程序中讀寫顯示和控制兀件。

使用CANoe進(jìn)行開發(fā)的三個(gè)階段

使用CANoe的開發(fā)過程可以分為3個(gè)階段：

第一個(gè)階段是利用數(shù)字仿真進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)需求分析和設(shè)計(jì)階段。該階段首先要定義網(wǎng)絡(luò)里的通訊需求，包括：需要幾個(gè)節(jié)點(diǎn)；在網(wǎng)絡(luò)中要發(fā)送多少個(gè)報(bào)文；數(shù)據(jù)從哪個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)侥膫€(gè)節(jié)點(diǎn)；每個(gè)報(bào)文的具體組成；有哪些外部的輸入輸出。然后，利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫工具CANdb++建立起CAN通訊數(shù)據(jù)庫。接下來，建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，選擇總線的波特率，定義節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)行為，使用CANoe建立各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的模型，并通過仿真來預(yù)估在設(shè)定波特率狀況下的總線負(fù)載和延遲。通過第一個(gè)階段的仿真可以檢驗(yàn)各個(gè)節(jié)點(diǎn)功能的完善性和網(wǎng)絡(luò)的合理性，也可以監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和延遲。第一階段如圖3-3所示。

圖3-3完全數(shù)字仿真

其次個(gè)階段是節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)和半物理仿真階段。第一個(gè)階段終止后，我們能夠得到一個(gè)完整的系統(tǒng)功能模型。接下來，可以開發(fā)真實(shí)的控制器節(jié)點(diǎn)，并利用總線接口與CANoe上剩余的虛擬節(jié)點(diǎn)相連接，來測試真實(shí)節(jié)點(diǎn)的功能，如通信、糾錯(cuò)。對(duì)于并行開發(fā)的節(jié)點(diǎn)，就可以不受其它節(jié)點(diǎn)開發(fā)步驟的影響。其次階段如圖3-4所示。

圖3-4半物理仿真

第三個(gè)階段是全系統(tǒng)集成階段。開發(fā)的最終階段將逐步把所有的虛擬節(jié)點(diǎn)用真實(shí)的節(jié)點(diǎn)來替代，此時(shí)，CANoe只是觀測分析的工具了。在這個(gè)過程中，整個(gè)系統(tǒng)包括各個(gè)功能節(jié)點(diǎn)都能詳細(xì)的檢查到。由于利用功能模塊取代真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能減少錯(cuò)誤的發(fā)生，因此通過這兩種狀態(tài)的切換能檢查其功能的完善性。第三階段如圖3-5所示。

圖3-5完全物理網(wǎng)絡(luò)

3.3面板的設(shè)計(jì)

面板編輯器用于創(chuàng)立圖形面板。在圖形面板中可以在模擬測量的過程中便利地改變離散或是連續(xù)的環(huán)境變量的值。

面板編輯器既可以單獨(dú)啟動(dòng)也可以從CANoe主程序中啟動(dòng)，從CANoe主程

序中啟動(dòng)時(shí)，和主程序中關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫會(huì)自動(dòng)關(guān)聯(lián)到面板編輯器中。表3-1為所有控制面板的元件一覽。

所有放在面板上的元件稱為“控件〞?！翱丶暱煞譃榭刂圃惋@示元件，控制元件（如開關(guān)，按鈕等）用于改變環(huán)境變量的值，顯示元件用于顯示環(huán)境變量的值（如報(bào)警燈等）。

對(duì)于不同類型的環(huán)境變量有特定的元件可用，如對(duì)于離散的變量可用開關(guān)和顯示燈等，對(duì)于連續(xù)的變量可用滑塊，對(duì)于字符串型的環(huán)境變量可用文字輸入框。除此之外，還可以放入靜態(tài)的和環(huán)境變量無關(guān)的元件，如作為背景的位圖，用于說明的文字等。

所有的“控件〞（顯示和控制元件）必需和數(shù)據(jù)庫中的一個(gè)環(huán)境變量或信號(hào)相關(guān)聯(lián)。

3.4CAPL編程

3.4.1CAPL簡介

CANoe的通用性、易用性很大程度上是由于用戶可以對(duì)CANoe進(jìn)行編程。CAPL是CANAccessProgrammingLanguage的縮寫。CAPL是一種類C語言的程序語言。利用CAPL可以在單個(gè)的應(yīng)用中對(duì)CANoe進(jìn)行編程。在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的開發(fā)過程中，往往會(huì)出現(xiàn)其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還不可用的問題，為了模擬系統(tǒng)環(huán)境，這些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流要通過CAPL的編程來模擬，CAPL節(jié)點(diǎn)作為功能塊插入到數(shù)據(jù)流圖中。CAPL的輸入是事件發(fā)生器，CAPL可以對(duì)報(bào)文，定時(shí)器以及鍵盤輸入做出反應(yīng)，所以CANoe可以用來監(jiān)控和檢測特別的問題，如CANoe可以對(duì)發(fā)布到總線的特定報(bào)文做出反應(yīng)，然后可以調(diào)用戶自定義的分析和測試函數(shù)。CAPL同樣也可為控制器的開發(fā)模擬總線環(huán)境，通過CAPL，對(duì)怎樣的事件做出怎樣的反應(yīng)可以完全由用戶來定義決定。由于CANoe有兩個(gè)硬件接口，通過CAPL的編程也可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)的功能。

必需要注意的是，在測試設(shè)置面板中插入的CAPL塊能產(chǎn)生報(bào)文，但是不能發(fā)布到真實(shí)總線中去，假使要向總線發(fā)布報(bào)文，必需把CAPL塊插入到模擬設(shè)置面板中。

在CAPL編程中應(yīng)盡量引用數(shù)據(jù)庫中的報(bào)文，這樣做對(duì)于提高開發(fā)效率十分有用，例如，假使要改變某條報(bào)文的優(yōu)先級(jí)，只需改變數(shù)據(jù)庫中這條報(bào)文的識(shí)別碼，然后重新編譯CAPL程序即可實(shí)現(xiàn)，否則要在CAPL中去改變每個(gè)用到這條報(bào)文的地方，十分繁瑣而且簡單出錯(cuò)。3.4.2CAPL數(shù)據(jù)類型

一、CAPL數(shù)據(jù)類型如下表所示

二、數(shù)據(jù)定義變量定義inti;

message0x123HiRain;messageMotorDataVector;三、關(guān)鍵字this

this代表觸發(fā)事件的對(duì)象onmessage100{bytebyte_0;

byte_0=this.byte(0);//將ID為100的報(bào)文的信號(hào)byte的值送變量byte_0，this指ID為100的報(bào)文...}

onenvVarSwitch{intval;

val=getvalue(this);得到環(huán)境變量Switch的值送val，this指Switch...}

3.4.3CAPLBroswer

3.4.3CAPL事件

1、消息事件

?onmessage123//對(duì)消息123(dec)反應(yīng)?onmessage0x123//對(duì)消息123(hex)反應(yīng)

?onmessageMotorData//對(duì)消息MotorData(符號(hào)名字)反應(yīng)?onmessageCAN1.123//對(duì)CAN通道1收到消息123反應(yīng)?onmessage*//對(duì)所有消息反應(yīng)

?onmessage100-200//對(duì)100-200間消息反應(yīng)2、鍵盤事件

?onkey0x20//按空格鍵反應(yīng)?onkeyF1//按F1鍵反應(yīng)

?onkeyCtrl-F12//按Ctrl+F12鍵反應(yīng)?onkeyPageUP//按PageUp鍵反應(yīng)onkeyHome//按Home鍵反應(yīng)?onkey*//按所有鍵反應(yīng)

onkey‘a(chǎn)’//對(duì)按鍵a反應(yīng)onkey‘‘//對(duì)空格反應(yīng)3、時(shí)間事件定時(shí)器聲明

?msTimermyTimer;//將myTimer申明ms為單位的變量?timermyTimer;//將myTimer申明s為單位的變量定時(shí)器函數(shù)

?setTimer(myTimer,20);//將定時(shí)值設(shè)定為20ms，并啟動(dòng)?cancelTimer(myTimer);//中止定時(shí)器myTimer定時(shí)器事件

?ontimermyTimer//對(duì)myTimer設(shè)定的時(shí)間到反應(yīng)4、環(huán)境變量事件環(huán)境變量函數(shù)

?getValue()//獲取環(huán)境變量的值?putValue()//設(shè)置環(huán)境變量的值環(huán)境變量事件?onenvVarXXX5、輸出文本W(wǎng)riteWindow?write函數(shù)inth=100;

charch=‘a(chǎn)’;

chars100[8]=“hundred〞;

write(“Hundredasanumber:%d,%x〞,h,h);write(“Hundredasastring:%s〞,s100);

write(“Thesquarerootoftwois%6.4g〞,sqrt(2.0));3.4.4CAPL響應(yīng)1、對(duì)的報(bào)文響應(yīng)onmessage0x64{

if(this.byte(2)==0xFF)

write(“Thirdbyteofthemessageisinvalid〞);}

onmessageMotorData{

if(this.temperature.phys>=150)

write(“Warning:criticaltemperature〞);}

2、對(duì)鍵盤響應(yīng)onkey‘a(chǎn)’{

messageMotorDatamMoDa;mMoDa.temperature.phys=60;mMoDa.speed.phys=4300;output(mMoDa);}

onkey‘b’{

message100m100={dlc=1};m100.byte(0)=0x0B;output(m100);}

3、定時(shí)器處理Variables{

message0x555msg1={dlc=1};msTimertimer1;}

onstart{

setTimer(timer1,100);}

ontimertimer1{

setTimer(timer1,100);

msg1.byte(0)=msg1.byte(0)+1;output(msg1);}

4、環(huán)境變量的處理onenvVarevSwitch{

messageMotorDatamsg;

msg.bsSwitch=getValue(this);output(msg);}

3.5CANoe數(shù)據(jù)庫

在一個(gè)聯(lián)網(wǎng)的總線系統(tǒng)上的所有數(shù)據(jù)和它們之間的相互關(guān)系，尋常都存儲(chǔ)在一個(gè)集中數(shù)據(jù)庫中，CANoe提供一個(gè)數(shù)據(jù)庫編輯器，在這里可以隨意的創(chuàng)立和更改數(shù)據(jù)庫中的信息。由數(shù)據(jù)庫編輯器創(chuàng)立的數(shù)據(jù)庫可以被各個(gè)程序和工具調(diào)用，如圖3-6所示。數(shù)據(jù)庫中的兩個(gè)對(duì)象之間可以通過關(guān)聯(lián)建立聯(lián)系。例如，將一個(gè)信號(hào)和一個(gè)報(bào)文關(guān)聯(lián)，就可以決定在哪條報(bào)文中發(fā)送這條信號(hào)，可能的關(guān)聯(lián)關(guān)系見表3-2。

表3-2數(shù)據(jù)庫中可關(guān)聯(lián)的對(duì)象

圖3-6數(shù)據(jù)庫和其他應(yīng)用

下面對(duì)CANoe中的數(shù)據(jù)庫中的各種對(duì)象做一下簡要說明：整車

即整車上的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可能包括一個(gè)以上的總線網(wǎng)絡(luò)，相互之間由網(wǎng)關(guān)進(jìn)行連接。網(wǎng)絡(luò)：

尋常包括多個(gè)控制單元，控制單元被連接到同一個(gè)總線上，通過總線交換信息?？刂茊卧?/p>

控制單元是在網(wǎng)絡(luò)中分布的執(zhí)行單元?？刂茊卧ㄟ^屬于它的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)交換信息。一個(gè)控制單元可以包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。環(huán)境變量也被指派到不同的控制單元。由于控制單元在網(wǎng)絡(luò)中不是獨(dú)立的，在CANoe測試運(yùn)行的時(shí)候不能改變控制單元的名稱和描述。環(huán)境變量：

CANoe提供環(huán)境變量來模擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)針對(duì)功能總線做出的反應(yīng)。環(huán)境變量由系統(tǒng)環(huán)境中的事件和狀態(tài)來描述，如外界壓力，溫度，開工位置等。通過用戶定義的控制面板可以隨意地更改環(huán)境變量，也即改變系統(tǒng)環(huán)境中的狀態(tài)。

在CAPL中對(duì)于環(huán)境變量變化做出反應(yīng)的事件可用“onenvVar〞語句來描述。GetValue()語句和putValue()語句用來讀和寫環(huán)境變量。

環(huán)境變量由以下系統(tǒng)參數(shù)來定義，?符號(hào)化的名稱

?數(shù)據(jù)類型，包括整型，字符串，浮點(diǎn)型，數(shù)據(jù)型等?修改權(quán)，包括無限制，只讀（傳感器型），可寫（執(zhí)行元件型），特定控

制器可讀寫等

?單位，機(jī)環(huán)境變量的物理單位?最大最小值?長度?解釋網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)：

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是控制單元和網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)的接口，控制單元通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)從網(wǎng)絡(luò)收發(fā)信息。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)由以下系統(tǒng)參數(shù)來定義

?符號(hào)化的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)名稱?地址節(jié)點(diǎn)組：

多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以組成節(jié)點(diǎn)組，例如，網(wǎng)絡(luò)上所有同一家制造商提供的節(jié)點(diǎn)可以組成一個(gè)節(jié)點(diǎn)組。節(jié)點(diǎn)組也可用來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的變種，所有車型變種都會(huì)用到的節(jié)點(diǎn)可以組成一個(gè)節(jié)點(diǎn)組，這個(gè)節(jié)點(diǎn)組和網(wǎng)絡(luò)的所有變種相關(guān)聯(lián)，選裝的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)再單獨(dú)和網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)。報(bào)文：

即在總線上傳遞的報(bào)文信息，由以下系統(tǒng)參數(shù)定義，?符號(hào)化的報(bào)文名稱?識(shí)別位（CANID），在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中必需統(tǒng)一分派，不能重復(fù)使用?字節(jié)數(shù)?傳遞類型

?循環(huán)時(shí)間（假使報(bào)文被周期性的發(fā)送）?網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，即發(fā)送這條報(bào)文的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

?報(bào)文信號(hào)?解釋信號(hào)：

?信號(hào)是信息的最小單元，由以下系統(tǒng)參數(shù)定義?符號(hào)化信號(hào)名稱?信號(hào)長度?格式?數(shù)據(jù)類型

?系數(shù)，基準(zhǔn)和物理單位。“原始值〞是網(wǎng)絡(luò)上傳遞的實(shí)際數(shù)據(jù)，“物

理值〞是真實(shí)反應(yīng)的物理量大小（如速度，轉(zhuǎn)速，溫度等）。信號(hào)轉(zhuǎn)換公式用于把原始值轉(zhuǎn)換成物理值：物理值＝（原始值×系數(shù)）＋基準(zhǔn)。

?初始值。用物理值來定義。

?最大和最小值。用物理值來定義。?單位。物理量的單位。?解釋

3.6CANoe主窗口設(shè)計(jì)

CANoe主程序中包括以下窗口：a.模擬設(shè)置窗口

模擬設(shè)置窗口中圖形化顯示被模擬的總線和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。在模擬設(shè)置窗口中，模擬總線用紅線來表示，真實(shí)總線用黑線來表示。它們之間通過PC卡連接在一起。如圖3-7所示。

圖3-7仿真設(shè)置窗口

b.測量設(shè)置窗口

測量設(shè)置窗口中顯示數(shù)據(jù)流的示意圖，包括數(shù)據(jù)源，基本功能塊，熱點(diǎn)，數(shù)據(jù)接受器等。在在線模式下CAN卡作為數(shù)據(jù)源，記錄總線上的報(bào)文并把它們發(fā)

到CANoe。測量窗口下的數(shù)據(jù)流是有方向的，總是從左邊的連接符號(hào)（連到模擬設(shè)置窗口）流向右邊的評(píng)價(jià)窗口。測量設(shè)置窗口例子如圖2-6所示。

圖3-8測量配置窗口

c.跟蹤窗口

所有到達(dá)跟蹤塊的輸入的數(shù)據(jù)都以文本形式在跟蹤窗口中顯示。圖3-9顯示了跟蹤窗口的一個(gè)例子。

圖3-9跟蹤窗口

D.圖形窗口

圖形窗口用來顯示信號(hào)隨時(shí)間的變化。假使使用了數(shù)據(jù)庫，信號(hào)的值可以直接作為物理變量顯示在圖形窗口上，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以直接以“轉(zhuǎn)/分〞的單位顯示。e.寫窗口

寫窗口在CANoe中有兩個(gè)作用：第一，測量過程中的重要系統(tǒng)信息在這顯示，如：測量開始和終止的時(shí)間，預(yù)設(shè)的波特率，記錄功能的觸發(fā)，測量終止后的統(tǒng)計(jì)報(bào)告等。其次，在CAPL編程中用了“write()〞語句輸出的信息都在這顯示。

f.數(shù)據(jù)窗口

數(shù)據(jù)窗口中顯示信號(hào)的值，信號(hào)即CAN報(bào)文中的一個(gè)數(shù)據(jù)段，如發(fā)動(dòng)機(jī)控制器發(fā)出的CAN報(bào)文中的某一段表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。假使用了數(shù)據(jù)庫功能，那么在數(shù)據(jù)窗口中的數(shù)據(jù)可以以物理變量的形式顯示，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以以“轉(zhuǎn)/分〞的單位顯示。在數(shù)據(jù)窗口中被顯示的信號(hào)要預(yù)先定義好。

g.統(tǒng)計(jì)窗口

統(tǒng)計(jì)窗口總可以顯示總線上報(bào)文之間的平均間隔時(shí)間，也可顯示每秒總線上的報(bào)文數(shù)量。同時(shí)還可以后臺(tái)統(tǒng)計(jì)所有活動(dòng)的總線，其結(jié)果可以顯示在寫窗口中，也可以儲(chǔ)存下來。f.總線統(tǒng)計(jì)窗口

顯示如總線負(fù)載率，峰值負(fù)載，錯(cuò)誤幀等統(tǒng)計(jì)信息，如圖3-10所示

圖3-10總線統(tǒng)計(jì)窗口

第四章燈光控制系統(tǒng)仿真

4.1通信數(shù)據(jù)庫的建立4.1.1概述

進(jìn)行CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開發(fā)，開發(fā)人員首先需求做的是系統(tǒng)功能的定義，即定義該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信對(duì)象，根據(jù)通信特點(diǎn)選擇所需要的網(wǎng)絡(luò)類型，以及選擇網(wǎng)絡(luò)的屬性（例如波特率）；同時(shí)需要考慮網(wǎng)絡(luò)里的通信需求：即所需要的節(jié)點(diǎn)數(shù)目，所需要發(fā)送報(bào)文（Message）的數(shù)量及ID等；定義報(bào)文的收發(fā)節(jié)點(diǎn)，即每個(gè)報(bào)文是從哪個(gè)節(jié)點(diǎn)（源節(jié)點(diǎn)）傳送至哪個(gè)節(jié)點(diǎn)（目標(biāo)節(jié)點(diǎn)）；每個(gè)報(bào)文所包含的具體信號(hào)（Signal）；定義每個(gè)信號(hào)的數(shù)據(jù)類型和對(duì)應(yīng)真實(shí)物理值之間的轉(zhuǎn)換方式，以及信號(hào)在報(bào)文的數(shù)據(jù)場中的地址分派等等。

在上述定義過程中，可使用Vector公司的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫工具CANdb++，創(chuàng)立和管理前述分布式網(wǎng)絡(luò)定義和通信數(shù)據(jù)，能檢查出概念定義的一些錯(cuò)誤并及時(shí)改正，同時(shí)可以幫助工程設(shè)計(jì)人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。另外，在CANdb++中，還可以加上環(huán)境變量來描述外部的輸入輸出。

本文只進(jìn)行燈光控制系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)，不考慮其它因素，因此通信數(shù)據(jù)庫比較簡單。在CANoe中工具選擇CANdb++數(shù)據(jù)庫編輯器，新建一個(gè)數(shù)據(jù)庫，命名為Vehicle_light。4.1.2報(bào)文的建立

報(bào)文即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的一幀數(shù)據(jù)信息，在CANoe中主要定義標(biāo)識(shí)符和數(shù)據(jù)

位，其他部分由CANoe根據(jù)CAN協(xié)議來完成。對(duì)報(bào)文進(jìn)行命名時(shí)要注意統(tǒng)一規(guī)范并且要便于理解，如全部以“m〞開頭，代表這是“Message〞，燈光控制器發(fā)送的第一條報(bào)文為“mLight_1〞，其次條為“mLight_2〞，儀表控制器發(fā)送的第一條為“mMeter_1〞等，有的控制器在目前雖然只發(fā)一條報(bào)文，但是為了以后擴(kuò)展便利，應(yīng)同樣加上編號(hào)。

接下來在同一網(wǎng)絡(luò)中對(duì)信息進(jìn)行標(biāo)識(shí)符分派，由于在CAN通訊中標(biāo)識(shí)符直接決定了報(bào)文的優(yōu)先級(jí)，所以對(duì)于標(biāo)識(shí)符的分派十分重要，對(duì)于比較緊急的狀況報(bào)文應(yīng)具有較高的優(yōu)先級(jí)。中因本文只需要定義一條報(bào)文，所以標(biāo)識(shí)就沒有什么意義了，定義報(bào)文ID為0x01。

在數(shù)據(jù)庫左側(cè)樹目錄中選擇message項(xiàng)，右擊選擇new?彈出報(bào)文定義對(duì)話框，在對(duì)話框中可以定義報(bào)文的名稱、ID、幀類型等。如圖4-1所示

圖4-1創(chuàng)立報(bào)文

4.1.3信號(hào)的建立

信號(hào)即報(bào)文中的某一段，代表某一個(gè)物理量或信號(hào)，是CAN中信息傳遞的最小單位。同樣對(duì)于信號(hào)的命名要注意同樣規(guī)范和便于理解，例如以“jinguang〞代近光燈信號(hào)，以“Bwudeng〞代表后節(jié)點(diǎn)霧燈信號(hào)。對(duì)于數(shù)值量來說，所表示數(shù)值的范圍和需要的精度決定了系數(shù)和基準(zhǔn)，如轉(zhuǎn)速信號(hào)，假使要確切到0.125轉(zhuǎn)/分，就以0.125為系數(shù)，精度越高，表示同樣范圍的數(shù)據(jù)就需要占用更多的數(shù)據(jù)位。如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以0.125為系數(shù)，占用16位（2個(gè)字節(jié)），可以表達(dá)最大為8191.875轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速，假使要表示負(fù)的量，如冷卻液溫度等，就把需要表達(dá)的最低值定為基準(zhǔn)，如-40，CANdb++Editor中可以自動(dòng)根據(jù)基準(zhǔn)值和參數(shù)以及信號(hào)所占的位數(shù)來計(jì)算信號(hào)的最大值和最小值。對(duì)于開關(guān)量，只占用一位，在值定義里說明含義，如“0〞代表關(guān)，“1〞代表開。

在數(shù)據(jù)庫左側(cè)樹目錄中選擇Singel項(xiàng)，右擊選擇new?彈出信號(hào)定義對(duì)話框，在對(duì)話框中可以定義信號(hào)的名稱、位索引類型、值類型、物理單位，系數(shù)、偏移量等。如圖4-2所示

圖4-2創(chuàng)立信號(hào)

本文定義的和燈光通訊相關(guān)的信號(hào)如表4-1所示。

表4-1定義的信號(hào)

定義好報(bào)文和信號(hào)后還要將報(bào)文和信號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，報(bào)文與信號(hào)關(guān)聯(lián)有多種方式，可以在定義報(bào)文時(shí)直接參與關(guān)聯(lián)的信號(hào)，或在定義信號(hào)時(shí)參與關(guān)聯(lián)的報(bào)文，還可以在數(shù)據(jù)庫左側(cè)樹目錄中直接選擇一個(gè)信號(hào)按住左鍵拖到要關(guān)聯(lián)的報(bào)文下，報(bào)文和信號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián)時(shí)，需要確定信號(hào)在報(bào)文中的起始位置，可能值為0~63。

在CANoe中將信號(hào)和報(bào)文關(guān)聯(lián)完畢后，在報(bào)文屬性的Layout窗口中可以十分直觀地看到信號(hào)在報(bào)文中的分布狀況，如圖4-3所示，一幀報(bào)文的8個(gè)字節(jié)64位以表格的形式被直觀地表達(dá)出來，在這個(gè)表格中，可以看到64位的每一位各被什么信號(hào)占用，每個(gè)信號(hào)占用的位的長度和起始終止位置。

4.1.4環(huán)境變量的建立

環(huán)境變量的命名也需要注意規(guī)范和便于理解，如以“SW1〞代表開關(guān)1的控制型環(huán)境變量，“Ljinguang〞代表近光燈顯示型環(huán)境變量。這樣的統(tǒng)一命名對(duì)于后期的使用十分有利。

在數(shù)據(jù)庫左側(cè)樹目錄中選擇Environment項(xiàng)，右擊選擇new?彈出環(huán)境變量定義對(duì)話框，在對(duì)話框中可以環(huán)境變量的名稱、值類型、最大值，最小值等。如圖4-3所示

圖4-3環(huán)境變量的定義

本項(xiàng)目中建立的環(huán)境變量清單如表4-2所示：

表4-2定義的環(huán)境變量

4.2建立虛擬節(jié)點(diǎn)

對(duì)于一個(gè)和CANoe相連的真實(shí)網(wǎng)絡(luò)來說，所有CANoe發(fā)出的報(bào)文信號(hào)都是從CANoe的CAN（CANcaseXL）卡發(fā)出的，但是在CANoe軟件內(nèi)部，不同的報(bào)文信號(hào)是由不同的虛擬節(jié)點(diǎn)發(fā)出來的，為了仿真燈光控制系統(tǒng)，需要在CANoe軟件里創(chuàng)立各個(gè)節(jié)點(diǎn)。接下來就要在CANoe的SimulationSetup窗口中構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)，包括各個(gè)被模擬的節(jié)點(diǎn)。完成純數(shù)字仿真

SimulationSetup窗口初始界面如圖4-4所示

圖4-4SimulationSetup初始界面

圖中的方框代表一個(gè)總線系統(tǒng)，紅線代表虛擬的總線，黑線代表實(shí)際的總線，CANoe提供的CAN卡（CANcaseXL）是虛擬總線和實(shí)際總線之間的接口。右鍵點(diǎn)擊這兩條線，出現(xiàn)如圖4-5所示界面：

圖4-5參與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

Insertnetworknode可以在總線上參與一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；Inserttestmodule可以在總線上參與一個(gè)測試模塊；Insertgeneratorblock可以在總線上參與一個(gè)發(fā)生器（可以不用capl語言就可以在總線上發(fā)出想傳送的信息）；

Insertinteractivegeneratorblock可以在總線上參與一個(gè)內(nèi)部發(fā)生器（可以在用measurement監(jiān)測的時(shí)候就能對(duì)設(shè)定的動(dòng)作進(jìn)行操作，發(fā)出信息）；

InsertreplayblockCAN可以在總線上參與一個(gè)重放模塊，只需在其中設(shè)置measurement中的log保存下來的*.asc文件進(jìn)行播放，就可以馬上模擬出方才總線上報(bào)文發(fā)送的狀況；

Switchallblockstosimulation即把所有總線上的模塊馬上與總線相連；Switchallblockstoreal-timemode即把所有總線上的模塊馬上與總線斷開。

在SimulationSetup中參與以下的虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)：Main主控制器

Front前車燈控制器Back后車燈控制器

虛擬節(jié)點(diǎn)建立設(shè)置完畢后，還要將上一章中建立的數(shù)據(jù)庫和此SimulationSetup總線關(guān)聯(lián)，在右側(cè)樹狀圖右鍵點(diǎn)擊Databases，出現(xiàn)如圖4-6所示界面：

圖4-6參與數(shù)據(jù)庫

點(diǎn)擊ADD可參與數(shù)據(jù)庫，如Vehicle_Light.dbc。完成后的SimulationSetup如圖4-7所示。

圖4-7完成的模擬設(shè)置窗口

4.3創(chuàng)立面板

面板編輯器中創(chuàng)立的面板是人機(jī)交互的界面，通過面板可以以直觀的方式讓CANoe按操的意圖發(fā)送出相應(yīng)的CAN報(bào)文

4.3.1建立控制面板

在CANoe工具中選擇Paneleditor，然后在面板上添加開關(guān)和燈，設(shè)計(jì)控制面板如圖4-8所示：

圖4-8控制面板

開關(guān)用于輸入控制值，燈根據(jù)開關(guān)狀態(tài)亮滅。

面板上的控件都要和相應(yīng)的環(huán)境變量相關(guān)聯(lián)，選擇一控件右擊—》配置，開啟環(huán)境變量配置對(duì)話框如圖4-9所示。設(shè)置關(guān)聯(lián)的環(huán)境變量。對(duì)于顯示燈除了和相關(guān)的顯示環(huán)境變量關(guān)聯(lián)外，還需要指定對(duì)應(yīng)的位圖，位圖上有開關(guān)的不同狀態(tài)的顯示，設(shè)置和位圖如圖4-10所示。

圖4-9開關(guān)型環(huán)境變量的配置

CAN控制器在上電或硬件復(fù)位后必需進(jìn)行初始化操，然后才能進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。SJA1000CAN控制器的初始化主要設(shè)置以下幾項(xiàng)內(nèi)容：通信方式、濾波方式、驗(yàn)收濾波器設(shè)置、總線定時(shí)等。

SJA1000初始化流程圖如下：

開始初始化工作方式設(shè)為復(fù)位模式設(shè)通信方式為PeliCAN設(shè)濾波工作方式設(shè)驗(yàn)收代碼和驗(yàn)收屏蔽寄放器設(shè)通信波特率輸出控制字清除錯(cuò)誤代碼寄放器初始化終止

SjA1000初始化程序如下：voidSJA1000_Config_Self(void){

SJAEntryResetMode();//進(jìn)入復(fù)位模式WriteSJAReg(REG_CAN_CDR,0xc8);//選擇PeliCAN模式SetBitMask(REG_CAN_MOD,AFM_BIT);//選擇單濾波模式

WriteSJARegBlock(16,//設(shè)置驗(yàn)收代

//碼/屏蔽寄放器

WriteSJAReg(REG_CAN_OCR,0x1a);//設(shè)置輸出管腳

SJASetBaudrateStandard(CAN_Baudrate_Filter_Buffer[0]);//設(shè)置總線定時(shí)

//器，確定波特率

SJAQuitResetMode();//退出復(fù)位模式}

5.2節(jié)點(diǎn)的發(fā)送程序

發(fā)送節(jié)點(diǎn)報(bào)文發(fā)送采用周期查詢方式，只要總線空閑就可向總線上發(fā)送報(bào)文，發(fā)送節(jié)點(diǎn)程序流程圖如下：

開始讀狀態(tài)寄放器發(fā)送緩沖區(qū)空閑？Y寫發(fā)送標(biāo)識(shí)符N寫發(fā)送數(shù)據(jù)置發(fā)送請求位終止節(jié)點(diǎn)發(fā)送程序如下：Send_Message(){while(1)

{if((ReadSJAReg(REG_CAN_SR)//寫幀信息和標(biāo)識(shí)符WriteSJAReg(21,data1);WriteSJAReg(22,data2);