📚 课程目录第4章 CAN TP与PduR路由配置

4. CAN TP与PduR路由配置

CAN TP（Transport Protocol）位于CAN驱动与上层PDU Router之间，负责把长度超过8字节的诊断或网络管理报文拆分为多个CAN帧，并在接收端重组。MICROSAR中CanTp模块严格遵循ISO 15765-2，其配置核心是寻址格式、多帧时序参数和PduR路由表三部分。理解这三者的关系，才能让诊断请求从测试仪正确到达Dcm，并让响应原路返回。

一、ISO 15765-2寻址格式

ISO 15765-2定义了三种寻址方式：常规寻址（Normal Addressing）、常规固定寻址（Normal Fixed Addressing）和扩展寻址（Extended Addressing）。常规寻址下，CAN ID本身即隐含了源与目标，数据场首字节直接是PCI；常规固定寻址使用29位ID，把源地址和目标地址编码进ID中；扩展寻址则在数据场第一个字节放置目标地址（TA），PCI从第二个字节开始。

在MICROSAR CanTp配置中，寻址方式由CanTpAddressingFormat参数决定，可选CANTP_STANDARD、CANTP_EXTENDED、CANTP_MIXED等。以扩展寻址为例，物理请求帧的数据场结构为：[TA][PCI][Data...]，其中TA为目标地址，例如0xDA表示诊断应用层。功能寻址（Functional Addressing）通常使用固定ID（如0x7DF），不携带TA，用于广播式请求。

寻址格式一旦确定，CanTp的Rx和Tx PDU必须成对配置。例如诊断请求使用扩展寻址、TA=0xDA，则响应也需使用扩展寻址、TA=0xDA（从ECU视角看，响应的TA是测试仪地址）。若寻址不匹配，会出现“请求能收到但响应发不出”或“PCI解析错误”的典型故障。

二、多帧传输与流控参数

当报文长度超过单帧容量（常规寻址7字节，扩展寻址6字节）时，进入多帧传输。发送方先发首帧（FF），接收方回送流控帧（FC），发送方再按块发送连续帧（CF）。ISO 15765-2的流控参数包括：

BS（Block Size）：接收方允许发送方连续发送的CF数量，0表示不再发送FC，直到全部发完。
STmin：连续帧之间的最小间隔时间，单位ms，用于防止接收方缓冲溢出。
N_Bs、N_Cr、N_As、N_Ar：分别对应发送方等待FC、接收方等待CF、发送方等待ACK、接收方等待ACK的超时时间。

在MICROSAR中，这些参数在CanTp的CanTpChannel或CanTpRxNSdu/CanTpTxNSdu中配置。例如：

CanTpRxNSdu_0:
  CanTpRxNSduId = 0
  CanTpRxNSduRef = CanTpRxNSdu_0
  CanTpRxNSduTaType = CANTP_PHYSICAL
  CanTpRxNSduTa = 0xDA
  CanTpRxNSduBs = 8
  CanTpRxNSduStmin = 5
  CanTpRxNSduNBs = 1000
  CanTpRxNSduNCr = 1000

上述示例中，BS=8表示接收方每收到8个CF后回送一次FC；STmin=5ms表示发送方连续帧间隔至少5ms；N_Bs=1000ms表示发送方等待FC的最长时间。这些值需与对端测试仪或网关匹配，否则会出现“流控超时”或“连续帧丢失”。

多帧传输的典型时序为：发送方发出FF（含总长度），接收方在N_Bs内回FC（含BS和STmin），发送方按STmin间隔发送CF，接收方每收满BS个CF再回FC，直到全部数据接收完成。若接收方在N_Cr内未收到下一个CF，则终止接收并上报超时。

三、CanTp与PduR的PDU路由表配置

PduR（PDU Router）负责在CanIf、CanTp、Dcm、Com、Nm等模块之间路由PDU。CanTp的每个NSdu（网络层服务数据单元）都需要在PduR中建立路由路径。以诊断请求为例，路径为：CanIf Rx PDU → CanTp Rx NSdu → PduR → Dcm Rx PDU。响应路径为：Dcm Tx PDU → PduR → CanTp Tx NSdu → CanIf Tx PDU。

在MICROSAR配置工具中，PduR路由表通过PduRRoutingPath定义，每个路径包含源PDU、目标PDU和路由方向。例如：

PduRRoutingPath_DiagReq:
  PduRSourcePdu = CanTpRxNSdu_0
  PduRDestPdu = DcmRxPdu_0
  PduRDestPduRef = DcmRxPdu_0
  PduRRouteDirection = PDUR_ROUTE_RX

PduRRoutingPath_DiagResp:
  PduRSourcePdu = DcmTxPdu_0
  PduRDestPdu = CanTpTxNSdu_0
  PduRDestPduRef = CanTpTxNSdu_0
  PduRRouteDirection = PDUR_ROUTE_TX

网络管理报文的路由类似，但通常不经过CanTp，而是直接由CanIf路由到Nm。例如：CanIf Rx PDU → PduR → Nm Rx PDU。若NM报文也使用CanTp（如某些OEM要求），则需在CanTp中配置对应的NSdu，并在PduR中建立CanTp到Nm的路由。

四、诊断报文与网络管理报文的路由验证

配置完成后，需通过实际报文验证路由是否正确。验证方法包括：

诊断请求验证：用CANoe发送扩展寻址的物理请求帧（ID=0x7E0，数据场首字节TA=0xDA），观察Dcm是否收到并回复。若Dcm无响应，检查CanTp Rx NSdu的TA是否匹配、PduR路由是否指向Dcm。
多帧响应验证：发送长度超过7字节的诊断请求（如0x22读取VIN），观察ECU是否先回FF，再按BS和STmin发送CF。用CANoe的Trace窗口检查FC帧的BS和STmin是否与配置一致。
网络管理报文验证：发送NM报文（如0x500），观察Nm模块是否收到并触发网络管理状态机。若NM报文被CanTp拦截，检查PduR路由是否错误地指向了CanTp。
超时与错误处理：人为制造流控超时（如不回复FC），观察CanTp是否上报N_Bs超时，Dcm是否返回否定响应0x78或0x21。

验证时建议同时抓取CAN总线原始报文和CanTp模块的内部状态日志。MICROSAR的CanTp支持CanTp_GetRxNSduStatus等API，可在调试时读取当前NSdu状态，快速定位是寻址错误、流控参数不匹配还是PduR路由缺失。

实际工程中，最常见的路由故障是PduR路由路径缺失或方向错误。例如，诊断请求能到达CanTp，但PduR未配置CanTpRx到DcmRx的路径，Dcm就收不到请求；或者响应路径配置为RX方向，导致Dcm的响应无法发回CanTp。建议在集成阶段用CANoe的Diagnostic Console逐条验证每个诊断服务的请求与响应，并检查PduR的路由计数器（如PduR_RxIndication调用次数）是否与预期一致。

注意：扩展寻址下，功能寻址请求（如0x7DF）通常不携带TA，但CanTp仍需配置对应的功能寻址NSdu。若功能寻址NSdu缺失，ECU将无法响应广播式诊断请求，导致OBD扫描失败。