OSEK网络管理论文

1网络管理报文格式

节点的网络管理报文将和PGN、数据长度一起发送。网络管理报文的类型都可以通过标志位来识别，此标志位是网络管理CAN数据帧数据场的一部分。表3定义了网络管理报文的基本参数。表4定义了网络管理CAN数据帧的数据场的格式。以PD2014车型仪表为例，其网络管理报文格式见表5。

2直接网络管理策略

网络管理策略规定了节点网络管理报文的时序流程，其目的是建立和维护节点之间的联系。网络管理策略只是提供网络的状态信息，而不同状态的控制方法由应用程序负责。网络中各个节点状态见表7，状态之间的转换关系见图5。1）睡眠状态当睡眠条件满足时，节点需要进入睡眠状态。通过对Ring报文中的：“Sleepindi-cation=1”和“Sleepacknowledge=1”来切换到睡眠状态。睡眠协商通过以下步骤完成（图6）：①睡眠条件满足后，下一个要发送的Ring报文中的位Sleepindication置1；②当Ring报文在逻辑环中传递一周，并且所有接收Ring报文中的位Sleepindication都被置1，那么最先发出Sleepindication=1Ring报文的节点发送Ring报文，并将位Sleepacknowledge置1；③所有接收到Sleepacknowledge=1的Ring报文的节点停止发送任何应用报文，所有节点进入到睡眠状态，启动定时器TWaitBusSleep，在TWaitBusSleep期间，没有网络启动条件发生，当TWaitBusSleep后总线进入非激活状态。2）网络启动每个节点的启动顺序都一样，见图7。图7表示了节点A发生了本地唤醒之后的网络启动顺序。①在tNwStartupLocal，A时间，节点A能够接收数据。为了唤醒网络上的其它节点，节点A发送激活报文。此唤醒报文开始了节点B和节点C的初始化。只要节点A没有接收到其它节点的CAN协议应答，节点A的CAN控制器将重复发送激活报文（总线负载为100%），直到被别的节点应答。②在节点A第一次发送激活报文之后的tNwStartupRemote，B时间，节点B能接收应用报文。节点B接收激活报文，同时CAN控制器进行应答。节点A的CAN控制器停止重复发送激活报文。③节点C比节点B的启动过程要慢。它没有接收到节点A的激活报文，在节点A第一次发送的激活报文之后的tNwStartupRemote，C时间，节点C也可以接收应用报文。④节点B在tNwStartupRemote，B时间，节点C在tNwStartupRemote，C时间分别发送各自的激活报文，但是这些报文不影响网络的启动行为。⑤tNwActive，A时间之后，节点A从网络启动状态转移到网络激活状态。这是节点A最早可以发送应用报文的时间，因为至少在此时，所有的节点能够接收应用报文。此时，节点A允许发送包含导致网络唤醒的信号信息的应用报文。3）激活状态在激活状态下，节点主要在“逻辑环”中进行Ring报文的接收和发送。4）跛行状态跛行状态表明网络通信存在故障。进入跛行状态的前提条件：NM报文发送失败；在TMax时间内没有收到有效的Ring报文。当以上情况的发生使得网络管理计数器NMRx-count、NMTxcount的数值超过各自的阈值NNm-RxLimit、NNmTxLimit时，节点进入跛行状态。跛行状态下，节点以Terror周期地发送LimpHome报文，使得网络上的所有节点仍然能够监听到它。接收到LimpHome报文的节点应更新自身网络的LimpHome配置。当总线进入睡眠或接收到任意一条NM报文后，LimpHome状态结束。

3PD2014车型CAN网络管理测试

PD2014网络管理测试主要包括：3轮台架测试，2轮labcar集成测试，2轮在车测试，1轮EMC测试，4轮道路试验。每轮测试包括间接网络管理测试和直接网络管理测试。间接网络管理测试包括网络启动性能测试、网络停止性能测试。直接网络管理测试包括正常网络管理通信测试、网络唤醒和睡眠测试、电源电压情况测试、网络启动测试、网络关闭测试、跛行状态下节点收发能力测试、网络管理配置测试。下面以直接网络管理中的睡眠测试为例，介绍网络管理台架测试的方法。1）测试设备笔记本电脑PC，CANcardXL（包含CANcab），插接件若干（DB9转接头、OBD-DB9转接头等），120Ω终端电阻（2个），可调电源。2）测试环境①如果待测节点未集成终端电阻，则电路需要连接图8中“1”和“2”终端网络；②如果待测节点集成了120Ω的终端电阻，则电路只需要连接图8中“1”终端网络。3）测试步骤①CANoe建立3个具备网络管理功能的虚拟节点；②启动CANoe，使虚拟节点在线；③本地事件触发DUT通信；④CANoe监测总线报文，查看DUT是否和虚拟节点建立稳定逻辑环；⑤满足DUT睡眠条件；⑥等待2000ms；⑦CANoe监测总线上的报文，查看DUT是否发送网络管理报文将“SleepIndication”位置“1”。4）评价指标DUT发送SI置1的Ring报文。

4结论

本文介绍了OSEK网络管理原理，并对南京依维柯PD2014车型网络管理实现机制进行了阐述。对深入理解OSEK网络管理和将OSEK网管应用到具体的工程项目中，以及研究或开发特定要求的总线OSEK网络系统具有指导意义。

作者：李芳 宋伟 陈燕梅 单位：南京依维柯汽车有限公司产品工程部