CN110489713A - 用于为控制器区域网络控制器配置过滤器对象的方法和系统 - Google Patents

用于为控制器区域网络控制器配置过滤器对象的方法和系统 Download PDF

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Abstract

公开一种用于为控制器区域网络配置过滤器对象的系统和方法。该方法可包括由处理器确定须由过滤器对象捕获的消息的多个消息标识符。该方法还包括对表示多个消息标识符的函数执行分解,以生成简化函数。该方法还包括基于所生成的简化函数来配置至少一个过滤器对象。

Description

用于为控制器区域网络控制器配置过滤器对象的方法和系统
引言
本文的实施例涉及为控制器区域网络(CAN)控制器配置过滤器对象。确切地说,一个或多个实施例可涉及配置过滤器对象,该过滤器对象过滤在控制器区域网络的网络总线上接收的滤波器消息。一个或多个实施例可例如过滤网络总线的消息,以确定对于一个或多个控制器相关的一个或多个消息。
CAN控制器是用于汽车控制器的软件和/或硬件接口,其经由控制器区域网络(CAN)协议通信。CAN协议是使得能够在网络上进行控制器之间的通信的通信标准。该协议可用在各种应用中,包括但不限于关于汽车、工厂自动化、工业和商业建筑物等的应用。在消息经由串行总线发送时并且在每个控制器接收消息时,每个控制器使用一个或多个过滤器对象来确定哪个所接收消息与控制器相关联。例如下文更详细描述的是,每个所接收消息均具有对应的消息标识符,且对所接收消息是否与特定控制器相关联的确定通过将所接收的消息标识符与特定控制器需要处理的消息标识符列表相比较来执行。当CAN控制器中的过滤器对象确定消息与控制器相关联时,使得相关联消息可用于控制器以便于进一步处理。
发明内容
根据示例性实施例,方法可包括由处理器确定须由过滤器对象捕获的消息的多个消息标识符。该方法还可包括执行表示多个消息标识符的函数的分解,以生成简化函数,由此该函数是布尔乘积的和。该方法还可包括基于所生成的简化函数来配置至少一个过滤器对象。
在另一示例性实施例中,该方法还可包括将至少一个消息标识符添加至多个消息标识符。所添加的至少一个消息标识符并不对应于在网络总线上发送的任何消息,且至少一个消息标识符的添加产生简化函数,该简化函数与在没有所添加的至少一个消息标识符的情形下生成的简化函数相比简化。
在另一示例性实施例中,须由过滤器对象捕获的消息对应于须由控制器区域网络的控制器经由网络总线接收和处理的消息。
在另一示例性实施例中,所添加的至少一个消息标识符并不对应于在控制器区域网络的网络总线上发送的任何消息。
在另一示例性实施例中,执行函数的分解包括执行函数的布尔分解。
在另一示例性实施例中,执行布尔分解包括简化函数以具有最小的布尔乘积集。
在另一示例性实施例中,添加至多个消息标识符的每个消息标识符与多个消息标识符的另一消息标识符相差单个位。
在另一示例性实施例中,配置至少一个过滤器对象包括配置成组标识符位和成组掩码位。
在另一示例性实施例中,控制器对应于控制器区域网络的多个控制器的控制器。
在另一示例性实施例中,添加至少一个消息标识符包括添加不同组合的消息标识符,以确定哪个组合产生最简单的简化函数。
在另一示例性实施例中,系统包括电子处理器,该电子处理器配置成确定须由过滤器对象捕获的消息的多个消息标识符。电子处理器还配置成对表示多个消息标识符的函数执行分解,以生成简化函数。电子处理器还配置成基于所生成的简化函数来配置至少一个过滤器对象。
在另一示例性实施例中,该电子处理器进一步配置成将至少一个消息标识符添加至多个消息标识符。所添加的至少一个消息标识符并不对应于在网络总线上发送的任何消息,且至少一个消息标识符的添加产生简化函数,该简化函数与在没有所添加的至少一个消息标识符的情形下生成的简化函数相比简化。
在另一示例性实施例中,须由过滤器对象捕获的消息对应于须由控制器区域网络的控制器经由网络总线接收和处理的消息。
在另一示例性实施例中,所添加的至少一个消息标识符并不对应于在控制器区域网络的网络总线上发送的消息。
在另一示例性实施例中,执行函数的分解包括执行函数的布尔分解。
在另一示例性实施例中,执行布尔分解包括简化函数以具有最小的布尔乘积集。
在另一示例性实施例中,添加至多个消息标识符的每个消息标识符与多个消息标识符的另一消息标识符相差单个位。
在另一示例性实施例中,配置至少一个过滤器对象包括配置成组标识符位和成组掩码位。
在另一示例性实施例中,控制器对应于控制器区域网络的多个控制器的控制器。
在另一示例性实施例中,添加至少一个消息标识符包括添加不同组合的消息标识符,以确定哪个组合产生最简单的简化函数。
当结合附图时,从以下详细描述中,本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点显而易见。
附图说明
仅仅借助示例,其它特征、优点以及细节出现在以下详细描述中,该详细描述参照附图,附图中:
图1说明在总线上发送的消息的过滤;
图2说明根据一个或多个实施例的控制器区域网络消息的消息标识符的格式;
图3说明根据一个或多个实施例的过滤器对象的部件;
图4说明根据一个或多个实施例的由多个过滤器捕获的示例性多个控制器区域网络消息标识符;
图5说明根据一个或多个实施例将消息标识符添加至须由单个过滤器捕获的多个消息标识符;
图6说明根据一个或多个实施例配置示例过滤器对象;
图7示出根据一个或多个实施例的方法的流程图;以及
图8示出计算系统的高级框图,其可用于实施一个或多个实施例。
具体实施方式
以下描述在本质上仅仅是示例性的且并不旨在限制本发明、其应用或使用。如这里使用的是,术语模块指代处理电路,该处理电路可包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或集群)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能性的其它合适部件。
图1说明在总线上发送的消息的过滤。如前所述,CAN消息例如经由控制器区域网络内的网络总线发送,以便于微型控制器、电子控制单元和/或装置之间的通信。在图1的示例中,CAN消息在控制器110、控制器120和控制器130之间在CAN总线101上发送。每个控制器可使用至少一个过滤器对象来确定哪个消息与控制器的功能相关。由至少一个过滤器捕获的消息可被认为是与对应于至少一个过滤器的控制器相关的消息。因此,由至少一个过滤器捕获的消息由对应的控制器处理。消息可基于与消息相关联的消息标识符来过滤。在图1的示例中,过滤器对象140代表控制器130对CAN总线上发送的消息执行过滤。控制器130使用过滤器对象140来确定/捕获与控制器130相关的消息的成组消息标识符150。在图1的示例中,与控制器130相关的消息的成组相关消息标识符150包括消息标识符0x1FF、0x2FA和0x603,其中,这些消息标识符以3位十六进制格式表示。
采用配置过滤器对象的传统方案,针对每个相关的消息标识符配置单独的过滤器对象。换言之,采用传统方案,通常在每个相关消息标识符和每个所配置的过滤器对象之间存在一对一的对应性。每个所配置的过滤器对象可以是在其对应的CAN控制器内实施的硬件。然而,由于可以为每个过滤器对象分配的硬件资源是有限的,因而随着相关消息的数量在控制器的寿命期间增加,可能超出硬件实施的过滤器对象的容量/能力。当超出硬件实施的过滤器对象的容量/能力时,传统方案通常为一个或多个硬件过滤器对象补充软件实施过滤器,以确保所需的过滤功能继续适当地执行。然而,使用补充的软件实施过滤器的传统方案通常是不期望的,因为该补充过滤器通常要求附加的处理器计算能力,以执行所需的过滤功能,且随着越来越多的消息添加至与每个控制器相关的成组消息,最终会超出该处理器的容量/能力。
例如下文更详细描述的是,一个或多个实施例可增加由过滤器对象捕获的标识符的数量,且由此减少所需的过滤器对象的数量。确切地说,一个或多个实施例可减少过滤器对象的数量并且可由此减少配置过滤器对象所需的硬件存储器资源的数量。通过减少配置过滤器对象所需的资源的数量,一个或多个实施例可使得所配置的过滤器对象是硬件实施的,而无需任何补充的软件实施。这样,一个或多个实施例可允许控制器能节省计算能力并且节省计算资源。一个或多个实施例可通过选择性地将至少一个消息标识符添加至成组相关的消息标识符而增多由过滤器对象捕获的标识符的数量(且由此所需的过滤器对象的数量),其中,至少一个消息标识符的选择性添加允许一个或多个实施例能减少实施对相关消息标识符进行过滤所需的过滤器对象的数量。确切地说,例如这里更详细描述的是,一个或多个实施例可通过简化表示相关消息标识符的函数来减少所需的所配置过滤器对象的数量。在一个示例性实施例中,简化函数与使得表示相关消息标识符的2级布尔逻辑表达式最小相对应。使得布尔逻辑表达式最小通常指代对布尔表达式进行分解,以减小/最小化实施布尔表达式的成本。
图2说明根据一个或多个实施例的控制器区域网络消息的消息标识符的格式。在图2的示例中,每个消息标识符可表述为多个二进制位。确切地说,图2的示例消息标识符包括11个二进制位(即,“01000001011”)。其它实施例可适用于具有任何数量的位的标识符。如前所述,控制器可使用所配置的过滤器对象来确定接受还是拒绝消息(即,确定消息与控制器相关还是不相关)。过滤器对象配置成分析在网络总线上发送的每个消息的每个消息标识符的二进制位,且过滤器对象可由此确定哪个(如果有的话)消息是相关的。
图3说明根据一个或多个实施例的过滤器对象的部件。如前所述,控制器区域网络消息能通过使用一个或多个所配置的过滤器对象来过滤。每个过滤器对象可包括成组标识符位310和成组掩码位320。采用一个或多个实施例,成组标识符位310识别需要由过滤器对象检查消息标识符的哪些位。例如,在图3的示例中,成组标识符位310指示最左边七位需要由CAN控制器检查,以确定消息是否是相关的消息。成组标识符位310的最左边七位具有“1”的数值,而最右边四位具有“0”的数值。虽然成组标识符位310指示需要由CAN控制器检查那些位,但成组标识符位320指示所检查的位需要匹配的特定位,以便所检查的消息标识符能被过滤器视为相关消息的标识符。例如,成组掩码位320指示消息标识符的最左边七位需要匹配“1001101”,以便所检查的消息标识符能被过滤器视为相关消息的标识符。由于标识符位310指示无需检查四个最右边的位,因而并不配置掩码位的四个最右边位。换言之,当使用图3的过滤器对象来过滤消息标识符时,无需由CAN控制器考虑消息标识符的四个最右边的位。
图4说明根据一个或多个实施例由多个过滤器捕获的示例性多个控制器区域网络消息标识符410。图4说明相关消息的五个示例消息标识符。消息标识符(使用十六进制表示法来表述)是:0x010、0x011、0x014、0x016和0x017。如前所述,传统方案通常会为每个相关的消息标识符配置单独的过滤器对象。这样,为了过滤图4的五个示例消息标识符,传统方案通常会配置五个单独的过滤器对象。此外,由于每个过滤器对象还会需要通过使用成组标识符位和成组掩码位来实施,因而用于配置过滤器对象的传统方案会是非常耗费资源的。
与传统方案不同,一个或多个实施例可生成至少一个过滤器对象,该至少一个过滤器对象通过将至少一个消息标识符选择性地添加至成组相关消息标识符来捕获更多的相关消息标识符,其中,相关的消息标识符对应于须由过滤器对象捕获的消息。至少一个消息标识符的选择性添加允许一个或多个实施例能生成过滤器对象,该过滤器对象捕获更多相关的消息标识符,且由此一个或多个实施例可减少实施对相关消息标识符进行过滤所需的过滤器对象的数量。在至少一个消息标识符添加至成组相关消息标识符之后,一个或多个实施例可执行对表示总的成组消息标识符的函数的分解。在一个或多个实施例中,执行函数的分解可包括简化/最小化布尔逻辑表达式,其表示新的成组消息标识符。最后,通过根据简化函数配置过滤器对象,一个或多个实施例可减少实施期望过滤所需的过滤器对象的数量,这会在下文进行更详细地描述。
图5说明根据一个或多个实施例将消息标识符(510、520和530)(其对应于无须在总线上发送的消息)添加至须由过滤器捕获的多个消息标识符。相关消息的每个消息标识符(将由过滤器捕获)能表示为数值。图5说明成组相关的消息标识符,其包括标识符0x010、0x011、0x014、0x016以及0x017,这些标识符是例如图4中所示的同组相关的消息标识符。一个或多个实施例能选择性地将至少一个消息标识符添加至成组相关的消息标识符,以减少过滤成组相关的消息标识符所需的过滤器对象。例如,在图5的示例中,将消息标识符510、消息标识符520和消息标识符530添加至成组相关的消息标识符。
通过选择性地添加这些消息标识符,一个或多个实施例可增加过滤器对象能捕获的消息标识符的数量。因此,通过增加一个或多个过滤器对象能够捕获的消息标识符的数量,一个或多个实施例能减少执行过滤所需的必须的过滤器对象的数量。例如,参照图5,通过将对应于标识符0x015(即,00000010101)的消息标识符530选择性地添加至成组相关的消息标识符,去除为了捕获消息0x014、0x016和0x017对单独的过滤器对象的需求,且仅仅需要一个过滤器对象来捕获消息0x014、0x016和0x017。换言之,在该示例中,一个过滤器现在可忽略从右方开始的前两位(即,两个最低有效位)。通过进一步将附加的消息标识符添加至成组相关的消息标识符,一个或多个实施例可进一步减少执行过滤所需的过滤器对象的数量。在添加消息标识符510、消息标识符520以及消息标识符530之后,单个过滤器对象掩码512能用于过滤相关的成组标识符511的所有八个消息标识符。单个过滤器对象掩码512(即,00000010---)在检查消息标识符时考虑消息标识符的最左边八位,以确定对应的消息是否相关,同时忽略消息标识符的最右边三位。
采用一个或多个实施例,每个选择性地添加的消息标识符可对应于在任何时刻均不会在网络总线上发送的消息。如果添加的消息标识符对应于不会出现在网络总线上的消息,则将这些消息标识符添加至成组相关的消息标识符不会致使所配置的过滤器对象将不相关的消息标识符视为相关的消息标识符。采用一个或多个实施例,选择性地添加的每个消息标识符可以与(成组标识符的)另一消息标识符相差单个位。如前所述,通过添加与另一消息标识符相差单个位的消息标识符,一个或多个实施例可消除为了区分这两个消息标识符而对于过滤器的需求。
图6说明根据一个或多个实施例配置示例过滤器对象。一个或多个实施例可首先确定成组相关的消息标识符610。如前所述,成组相关的消息标识符610可包括选择性添加的消息标识符,其可减少所需的过滤器对象的数量。
视为相关的消息标识符610可由对应的布尔乘积620表示。表示相关的消息标识符610的布尔乘积620可进而表述为布尔函数630。因此,一个或多个实施例可将消息标识符表示为函数。一个或多个实施例则可简化函数。例如,一个或多个实施例可执行对布尔函数630的布尔简化。因此,一个或多个实施例可确定简化的表达式640(即,“~x+xy”)。一个或多个实施例则可基于简化的布尔表达式640来配置过滤器对象。在图6的示例中,简化表达式640对应于“~x+xy”。这样,图6的相关消息标识符可通过配置两个过滤器对象(一个过滤器对象对应于“~x”,而另一个过滤器对象对应于“xy”)来过滤。因此,一个或多个实施例可基于简化的布尔表达式640来减少并且简化需要通过配置过滤器对象来配置的过滤器对象,而非为消息标识符610的每个消息标识符配置单独的过滤器对象。
图7示出根据一个或多个实施例的方法700的流程图。能执行图7的方法,以为控制器区域网络配置过滤器对象。图7的方法能由在计算机上执行的自动化算法来执行,以配置由CAN控制器使用的过滤器对象。例如,图7的方法能由在计算机上运行的自动化算法执行,该自动化算法配置由车辆的控制器区域网络使用的过滤器对象。在一个实施例中,该方法的各部分能由与车辆分开的系统执行。在另一实施例中,该方法的各部分能由车辆系统执行。该方法可包括在框710处由处理器确定须由过滤器对象捕获的消息的多个消息标识符。该方法还可包括在框720处对表示多个消息标识符的函数执行分解,以生成简化函数。该方法还可包括在框730处基于所生成的简化函数来配置至少一个过滤器对象。
图8示出计算系统800的高级框图,其可用于实施一个或多个实施例。计算系统800可至少对应于这样的系统,该系统为控制器区域网络配置过滤器对象。采用一个或多个实施例,控制器区域网络能在车辆电气体系架构内部署和配置,实施但不限于CAN协议的物理和逻辑层。计算系统800可用于实施系统的硬件部件,其能够执行这里描述的方法。虽然示出一个示例性计算系统800,但计算系统800包括通信路径826,该通信路径将计算系统800连接于附加的系统(未示出)。计算系统800和附加的系统经由通信路径826通信,以例如在它们之间通信数据。
计算系统800包括一个或多个处理器,例如处理器802。处理器802连接于通信基础架构804(例如,通信总线、交叉条或网络)。计算系统800可包括显示器界面806,该显示器界面发送来自通信基础架构804(或来自未示出的帧缓冲器)的图形、文本内容和其它数据,用于显示在显示器单元808上。计算系统800还包括主存储器810(较佳地是随机存取存储器(RAM)),并且还可包括辅助存储器812。还可存在容纳在辅助存储器812内的一个或多个硬盘驱动器814。可移动存储驱动器816从可移动存储单元818读取和/或写入至可移动存储单元。例如会意识到的是,可移动存储单元818包括计算机可读介质,该计算机可读介质具有存储在其中的计算机软件和/或数据。
在替代的实施例中,辅助存储器812可包括其它类似的装置,用于允许计算机程序或其它指令能加载到计算系统中。此种装置可例如包括可移动存储单元820和界面822。
在本文描述中,术语“计算机程序介质”、“计算机可用介质”以及“计算机可读介质”用于指代诸如主存储器810和辅助存储器812、可移动存储驱动器816以及安装在硬盘驱动器814中的硬盘之类的介质。计算机程序(也称为计算机控制逻辑)存储在主存储器810和/或辅助存储器812中。计算机程序也可经由通信界面824接收。此类计算机程序在运行时使得计算系统能执行这里描述的特征。具体地说,计算机程序在运行时使得处理器802能执行计算系统的特征。因此,从前文详细描述中观察到的是,一个或多个实施例提供技术益处和优点。
虽然已参照示例性实施例描述了上文公开内容,但本领域技术人员会理解的是,可作出各种改变,且等同物可替代其元件,而不会偏离本发明的范围。此外,可作出许多修改,以使得特定情况或材料适应于本发明的教示,而不会偏离本发明的基本范围。因此,各实施例并不旨在限制于所公开的特定实施例,而是会包括落在本申请范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种系统,包括:
电子处理器,所述电子处理器配置成:
确定须由过滤器对象捕获的消息的多个消息标识符;
对表示所述多个消息标识符的函数执行分解,以生成简化函数;以及
基于所生成的简化函数来配置至少一个过滤器对象。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述电子处理器进一步配置成将至少一个消息标识符添加至所述多个消息标识符,其中,所添加的至少一个消息标识符并不对应于在网络总线上发送的任何消息,且所述至少一个消息标识符的添加产生简化函数,所述简化函数与在没有所述所添加的至少一个消息标识符的情形下生成的简化函数相比简化。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,须由所述过滤器对象捕获的消息对应于须由控制器区域网络的控制器经由网络总线接收和处理的消息。
4.根据权利要求3所述的系统,其中,所述所添加的至少一个消息标识符并不对应于在所述控制器区域网络的所述网络总线上发送的任何消息。
5.根据权利要求1所述的系统,其中,执行所述函数的分解包括执行所述函数的布尔分解。
6.根据权利要求5所述的系统,其中,执行所述布尔分解包括简化所述函数以具有最小的布尔乘积集。
7.根据权利要求2所述的系统,其中,添加至所述多个消息标识符的每个消息标识符与所述多个消息标识符的另一消息标识符相差单个位。
8.根据权利要求1所述的系统,其中,配置所述至少一个过滤器对象包括配置成组标识符位和成组掩码位。
9.根据权利要求3所述的系统,其中,所述控制器对应于所述控制器区域网络的多个控制器的控制器。
10.根据权利要求2所述的系统,其中,添加所述至少一个消息标识符包括添加不同组合的消息标识符,以确定哪个组合产生最简单的简化函数。
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