flexray网络管理与测试-金年会金字招牌信誉至上

随着车载网络发展，ecu的通讯速率相较以往得到飞速提升。现今多数oem在中高速通讯场景中仍采用canfd进行过渡，但当同时考虑安全和更高带宽时，canfd则无法满足，因此flexray成为部分oem的首要选择。其中控制各ecu的睡眠唤醒依旧利用耳熟能详的nm网络管理实现。

下面跟随小怿一起了解flexray网络管理及相关测试吧。

一、flexray网络管理简介

01 报文格式

flexray网段通信时为了表示各ecu表示自身是否加入网络，特意在nm报文中引入vote投票位，当vote=1时代表加入网络，vote位是否有效取决于flexray-nm状态机。

flexray-nm报文格式及内容如下所示：

其中针对cbv字节的bit信息定义如下：

02 flexray-nm状态机

poc：protocol operation control，协议操作控制，简称poc状态机

pnc：patiral network control，局部网络控制，简称pnc状态机

swc：software component，应用层软件组件，负责实现不同功能

wup：wakeup pattern，flexray唤醒信号，以低高电平呈现

flexray网络管理设计类同于can网络管理设计，不同的是flexray的网络管理为了更清晰的划分局部网络，同一flexray网段下根据ecu功能划分了pnc网关、非pnc网关与不支持pn三种。其中ecu的休眠、唤醒、同步的时机由nm状态机决定；各ecu状态由自身poc状态机控制负责实现；唤醒状态时，各swc映射至pnc的相关报文是否发送由pnc状态机与comm channel状态机共同决定。测试时仅关注pnc状态机即可，也就是pnc网关的网络管理报文对应pncid是否置1，这一信息部分oem也布置了vfc报文进行体现。

再简而言之，在flexray网络管理与can/canfd网络管理测试不同点为nm状态机跳转与pnc状态机map-frame的一致性。今天我们主要介绍flexray-nm状态机的跳转机制。

flexray-nm状态机模式有三大三小，后文有关状态描述采用对应缩写：

bsm：bus sleep mode，总线睡眠模式

sym：synchronize mode，同步模式

nm：network mode，网络模式

network mode模式中包含三个子状态：

rms：repeat message state，重复消息状态

nos：normal operation state，正常操作状态

rss：ready sleep state，准备睡眠状态

flexray-nm状态机与can-nm状态机唯一不同的是取消了pbm预睡眠模式，并引入同步模式给与全局时基同步时间。各个状态跳转的条件基本取决于nm-timeout-timer、repeat-message-timer、wait-bus-sleep-timer及网络是否释放。具体的跳转条件如下：

condition1：本地唤醒请求

condition2：接收网络管理报文成功

condition3：发送网络管理报文成功

condition4：repeat-message-timer超时

condition5：不进行本地唤醒请求

condition6：nm-timeout-timer超时

condition7：配置flexraynmpnenabled=false并且网络请求

condition8：wait-bus-sleep-timer超时

condition9：配置flexraynmpnenabled =true并且重复消息请求

condition10：poc状态机完成同步

action1：初始化

action2：初始化nm-timeout-timer

action3：开始repeat-message-timer

action4：开始wait-bus-sleep-timer

了解了flexray网络管理的基础知识，下面跟随小编一起学习下网络管理中flexray不同于can的部分测试吧。

二、flexray网络管理测试

01 测试环境搭建

基于vector的基础测试环境

怿星自研的flexray自动测试台架由上图vector基础测试环境再搭配自研ets6210、eh6466板卡共同构成，可同时实现flexray单节点、系统级、网络管理以及诊断刷写测试。基于cdd的诊断实现同样满足oem在flexray节点诊断协议的不一致性，常见的诊断协议为doip、flexray、can。测试中为避免canoe中poc状态机重启将影响网络管理测试，在network hardware中配置如下：

当被测件为冷启动节点时，为保证网络启动时被测节点的冷启动优先级，还需取消canoe的冷启动功能：

02 vote投票位测试

测试方法：利用canoe发送wup唤醒电平，仿真带有请求所有pnc的有效网络管理报文，监测ecu发出网络管理报文中vote有效性。

发送唤醒报文后，ecu的nm报文vote=1

前文所述，vote有效代表节点自身加入网络，可以概括为vote在需要节点通信时总是有效，具体的变化如下：

· 本地唤醒/网络唤醒进入rms状态时vote=1

· 本地唤醒/网络唤醒维持进入nos状态时vote=1

· 网络被释放且nm-timeout-timer超时后vote=0

· wait-bus-sleep-timer超时后vote不再发送

03 bsm-rms测试

测试方法：利用canoe发送wup唤醒电平，仿真vote=1有效网络管理报文，监测ecu发出网络管理报文中vote的发送次数与pnc信息。

flexray采用时隙（时间片）传输，因此处于静态段的网络管理报文传输无法像can一样在rms状态设置快发送，但仍然规定了网络管理报文的发送次数，通常配置为10个nm-cycle。基于flexray的10mbit/传输，网络管理报文周期相较于can仍加速3-4倍，相较于canfd加速1-2倍，这也取决于nm-repcycle的设置。bsm-rms状态测试正是检测此项机制。监测实现采用on frframe事件，测试时最好设置同一cycle中仿真的网络管理报文时隙id大于被测的网络管理报文，大家可以参照lin协议的调度表运行考虑不这样做会有什么bug，又有哪种方法可以解决？

04 pnc掩码测试

测试方法：利用arxml解析后的pnc-pdu-signal group信息，使用canoe发送wup唤醒电平，仿真带有不同pncid的有效网络管理报文，监测ecu相关pdu的signal group是否更新。

分别发送pncid=16,17的nm报文

前文所述，flexray节点为安全与高速服务，任何节点的通信都必须保证，因此在整车网络中各冷启动节点常被配置为pnc网关，那pnc掩码唤醒/唤醒维持测试就必不可少了。测试中需注意on frpdu事件无法抓取object::name，必须将arxml文件中的信息提取并根据object::fr_cycle与object::fr_slotid做匹配。capl提供主要抓取对象如下：

以上，就是本次给大家分享的全部内容啦。小怿相信随着oem对于整车功耗标准的不断提升，flexray的优点与管理用户数据的pnc状态设计在未来将会有更多运用。限于篇幅，内容不详之处如果您还有疑问，欢迎关注怿星科技公众号，也可随时联系金年会金字招牌信誉至上呦！

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