笔者最近一直在学习AUTOSAR 通信部分的相关知识，经过长时间的学习有了一个大概的了解。但一直感觉资料介绍的东西都很零散，不是很全面，这样子无法建立一个完整的知识体系。于是笔者查阅各种资料，加上自己的一点理解，制作了CAN通信部分从软件到硬件的一个流程图。
写的过程中发现这里面可以写的内容实在是太多了，所以本篇先简略介绍一下信号是如何传输的，以及主要模块的功能介绍，后续再更新每个模块信号传输的细节；
一图了解CAN通信硬件到软件
- 1、CAN通信概略图和基本概念介绍
- 2、通信模块介绍
- 3、CAN通信从软件到硬件过程详解
- 3.1、自上到下，数据的传递过程是:
- 3.2、一些补充
- 4、结尾：
1、CAN通信概略图和基本概念介绍
应用层APPL、RTE（实时运行环境 Runtime Environment）不太熟悉，这里不多赘述；
交互层：
- IPDU multiplexer：协议数据单元复用模块
- COM：COMMUNICATION 通信模块
- DCM: 诊断通信管理模块（Diagnostic Comminication Manager）
- PDUR:Protocol Data Unit Router -PDU路由器
网络层：
- CAN TP: CAN Transport Layer
- CAN TP提供的服务包括： 传输方向的数据分割、接收方向的数据重组、 数据流控制、检测分割会话中的错误、传输取消
接收取消 - J1939 TP：基于J1939协议的CAN TP，J1939Tp模块实现了SAEJ1939标准中的两种数据传输方式BAM和CMDT；
数据链路层：
- CAN Interface：CAN 接口层（CanIf）是访问CAN总线的标准接口;
物理层：
- CAN Driver： CAN 驱动；，可以实现对CAN控制器的初始化、发送/接收CAN报文、对接收报文的指示与对发送报文的确认、唤醒检测、溢出和错误处理等功能。
- CAN Controller： CAN控制器；
- CAN Transceiver Driver: CAN收发器驱动程序抽象了CAN收发器硬件。它为较高层提供了一个独立于硬件的接口。它利用MCAL层的api从ECU布局中抽象出来，访问CAN收发硬件。
硬件部分：
- CANTransceiver：CAN收发器，是一种硬件设备，可将CAN总线上使用的信号电平调整为微控制器识别的逻辑（数字）信号电平。此外，收发器还能够检测电气故障，例如布线问题，接地偏移或长主导信号的传输。根据与微控制器的接口，它们会标记由单个端口引脚汇总的检测到的错误或由SPI非常详细地标记出来
- CAN High： CAN总线高电平；
- CAN Low： CAN总线低电平；
- CAN network：AUTOSAR CAN网络管理是一个独立于硬件的协议，只能在CAN上使用。其主要目的是协调网络从正常运行到总线休眠模式的过渡。
传输数据类型：
- signals：信号；
- PDU：Protocol Data Unit 协议数据单元，PDU 由 SDU 和 PCI 组成
- I-PDU：Interaction Layer PDU，由 data、length、I-PDU ID 组成。
- N-PDU：Network Layer PDU，或 I-PDU Segment，由传输协议模块使用，对 I-PDU 进行分段
- L-PDU：Data Link Layer PDU，或 Large PDU，一个或多个 I-PDU 被打包成 L-PDU，L-PDU
是基于总线的，例如 CAN 总线的 L-PDU 就是 CAN 帧； - Message：报文；
2、通信模块介绍
首先，从AUTOSAR架构上来说，一个完整的CAN通信的过程涉及到了包括硬件、AUTOSAR中间件和上层应用层软件；在硬件部分来说，涉及到的是CAN 总线和CAN的收发器；软件部分的话，涉及到的概念是MCAL（微控制器抽象层）、BSW（基础软件层）、RTE（实时运行环境）、APPL（应用层）等；
其中MCAL部分用到了通信驱动模块，而BSW部分使用到了通信服务模块和通信硬件抽象模块；由于笔者是做MCAL和BSW的，至于应用层部分的知识就暂且不具体介绍了；
3、CAN通信从软件到硬件过程详解
3.1、自上到下，数据的传递过程是:
应用层–>RTE–>COM–>PDUR–>CANTP–>CAN Interface–>CAN Driver–>CAN controller–>CAN transceiver–>CAN BUS Line
①Com模块获取应用层的信号（Signal），经一定处理封装为IPDU（Interaction Layer Protocol Data Unit）发送到PduR模块；
②PduR根据路由协议中所指定的I-PDU目标接收模块，将接收到的I-PDU经一定处理后发送给CanIf；PduR也可以将部分I-PDU发送给CAN TP模块，处理之后再发送给CANIf；
③CanIf将信号以L-PDU（Data Link Layer Protocol Data Unit）的形式发送给CAN驱动模块；
④ CAN 驱动模块将Message 报文发送给CAN controller；
⑤ CAN controller 与外部硬件的CAN transceiver（CAN收发器)进行CAN 报文的收发；
⑥外部硬件CAN收发器–CAN Transceiver Hardware主要工作内容为，接收CAN bus上的网络信息（通常叫做CAN Frame）相关的信号电平并将其转化为逻辑信息电平转发给CAN Controller,接收从CAN Controller传输过来的逻辑电平信息并将其转化为信号电平传从到CAN bus上。CAN Transceiver有两条线，一条连CAN总线的高电平，一条低电平；
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3.2、一些补充
- CAN transceiver部分通过拉脚，部分通过SPI来控制CAN收发器；
简单的判断方法是：脚多的使用SPI控制，传输模式命令。脚少的使用一根线来控制模式； - CAN transceiver driver 可以走SPI发送控制数据，但一般还是用CAN控制器和CAN收发器来通信的，不要搞不清主次！；如果芯片支持，SPI可以配置成DMA模式，使用DMA来搬运数据；
- 收发器和控制器可以一对多，具体的情况有待研究；
4、结尾：
通信全流程的知识点真的相当的多，查阅了包括标准文档和其他优秀博主在内的相当多的文章。笔者后面准备在学习中将一个个模块之间的联系总结一下；等着我的更新吧；