汽车控制器CAN网络管理解析及测试方法（OSEK）——软件测试圈软件测试文章

为了支持睡眠和唤醒，ECU的芯片必须支持低功耗模式和正常工作模式的切换。低功耗模式（ECU睡眠）指一个ECU断电或者处于极少数的外围器件工作的模式；唤醒指的是ECU处于全工作模式。

唤醒机制：控制器收到CAN网络管理帧，TJA1043短时唤醒，INH管脚置高。电源芯片使能管脚EN置高（INH连接至电源管理芯片EN脚）开始输出主5V电源，主芯片开始工作，MCU进入工作状态后立即控制CANTJA1043芯片管脚STB_N为高电平和EN为高电平，使TJA1043从休眠模式进入待机模式后开始正常工作。

三、网络管理功能的工作原理

所有参与直接网络管理的ECU，建立逻辑环的通信机制：是由若干个节点组成的环状结构，每个节点都有一个逻辑上的后继节点，而最后一个节点的后继节点又是第一个节点，这样就组成了一个环状的结构。NM报文以这种令牌环机制依次发送形成逻辑环；网络管理报文ID从小到大发送，然后从最大节点到最小节点依次建成逻辑环。

唤醒后建立逻辑环过程：申请和传递的路径。

1)控制器唤醒后想参与网络的节点会先发Alive报文申请加入逻辑环。

2)逻辑环建成后，各节点按顺序发Ring报文向后续节点传递“令牌”。

每个参与网络管理报文包括ID和目标地址、操作码、用户数据部分组成。ECU都有一个特定的网络管理地址；网络管理报文类型分为Alive报文、Ring报文和LimpHome报文，通过操作码的组合形式实现；

当建立逻辑环，ECU发送Ring报文，接收到Ring报文的其它ECU监控目标地址，判断是否被跳过，若被跳过则发送Alive报文，提示其它ECU更新逻辑后继，重新建立逻辑环；

四、网络管理报文格式

OSEK网络管理报文规则：

ID：4xx，其中4代表此帧报文为网络管理报文，xx代表当前节点的基地址。在OSEK网络管理中会给每个节点分配一个基地址（00~FF）。

Byte0:网络管理报文发送的目标地址。表明网络管理报文是发送给哪个控制器节点。

Byte2-Byte7：用户定义的数据。

五、网络管理功能测试方法

测试工具主要包括CANoe工具、CANStress工具、VN1640工具及其上位机软件。

逻辑环测试

CANOE工具模拟其它节点，通过KL15唤醒网络，通过CANOE模拟总线其它节点，与该节点进行建立逻辑环。

睡眠状态测试

Limphome状态测试

CANOE工具模拟其它节点，通过KL15唤醒网络，被测节点进入Limphome模式。

逻辑环中新节点加入测试

CANOE工具模拟其它节点，通过KL15唤醒网络，通过CANOE模拟总线其它节点，与该节点进行建立逻辑环，通过CANOE再模拟一个新的节点加入到逻辑环中。

逻辑环中某节点退出测试

CANOE工具模拟其它节点，通过KL15唤醒网络，通过CANOE模拟总线其它节点，与该节点进行建立逻辑环，通过CANOE停止模拟其中一个节点退出逻辑环。

本地唤醒请求测试

CANOE工具模拟其它节点，通过KL15唤醒网络，检查是否发出Alive及Ring报文

远程唤醒请求测试

CANOE工具模拟其它节点，通过CANOE模拟总线其它网络节点报文，检查是否有Alive报文发出。

结束唤醒测试

CANOE工具模拟其它节点，通过CANOE模拟总线其它网络节点报文，Alive报文发出后，进入Limphome模式，并发送SleepInd标志位。

网络管理报文格式测试

CANOE工具模拟其它节点，通过KL15唤醒网络，检查是报文格式及ID。包含Alive、Ring、Limphome、SleepInd、SleepAck、Dest等报文组合形式。