CN114285693B - Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法及系统；所述方法包括以下步骤：将flexray报文划分为第一类报文和第二类报文；对第一类报文进行汇总，将第一类报文中属于同类型的flexray报文分配在一个共享flexray硬件buffer；将第二类报文单独分配在独立flexray硬件buffer；统计共享flexray硬件buffer和独立flexray硬件buffer的总数；在总数超出flexray硬件buffer容量时，减少flexray报文的数量，和/或将更多的flexray报文设为相同属性；本发明在Autosar架构下，使现有支持flexray硬件buffer数量较少的微控制器，满足芯片供应商对节点分配的flexray收发报文数量需求，有效解决了现有微控制器flexray控制器支持的flexray硬件buffer数量无法满足芯片供应商对域控制器的flexray帧数量需求的问题。

Description

Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法及系统

技术领域

本发明属于Autosar通讯领域，涉及车载Autosar网络技术，具体涉及车载Autosarflexray通讯的方法，特别是涉及一种Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法及系统。

背景技术

汽车ECU微控制器控制器的收发flexray帧数量较少一般最多支持128个flexray硬件buffer，而随着车载电子功能需求的爆炸式增长，芯片供应商对车载域控制器要求支持二百多条flexray收发报文，芯片供应商对域控制器的flexray帧数量需求远超出微控制器flexray控制器支持的flexray硬件buffer数量。Flexray、硬件buffer、Autosar网络均为本领域的通用术语，本领域技术人员均了解，在此不再赘述。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法及系统，用于解决现有微控制器flexray控制器支持的flexray硬件buffer数量无法满足芯片供应商对域控制器的flexray帧数量需求的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法，包括以下步骤：将flexray报文划分为第一类报文和第二类报文；对所述第一类报文进行汇总，将所述第一类报文中属于同类型的flexray报文分配在一个共享flexray硬件buffer；将所述第二类报文单独分配在独立flexray硬件buffer；统计所述共享flexray硬件buffer和所述独立flexray硬件buffer的总数；在所述总数超出flexray硬件buffer容量时，减少所述flexray报文的数量，和/或将更多的所述flexray报文设为相同属性。

于本发明的一实施例中，所述减少所述flexray报文的数量包括以下步骤：与芯片供应商沟通减少flexray报文的数量。

于本发明的一实施例中，若在与芯片供应商沟通减少flexray报文的数量后，所述flexray硬件buffer容量仍不满足节点的flexray报文收发需求，则在每个预设时间段中动态配置flexray硬件buffer接收属性。

于本发明的一实施例中，所述在每个预设时间段中动态配置flexray硬件buffer接收属性包括以下步骤：根据每个所述预设时间段中需要收发的flexray报文帧，动态配置所述flexray硬件buffer接收属性。

于本发明的一实施例中，所述将flexray报文划分为第一类报文和第二类报文包括以下步骤：根据flexray硬件buffer接收设置特点，将网络数据库中flexray槽与收发方向相同，且槽发送间隔移植的报文归为所述第一类报文；除所述第一类报文外，剩余的flexray报文归为所述第二类报文。

本发明提供一种Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现系统，包括：报文划分模块、第一分配模块、第二分配模块、统计模块及优化模块；所述报文划分模块用于将flexray报文划分为第一类报文和第二类报文；所述第一分配模块用于对所述第一类报文进行汇总，将所述第一类报文中属于同类型的flexray报文分配在一个共享flexray硬件buffer；所述第二分配模块用于将所述第二类报文单独分配在独立flexray硬件buffer；所述统计模块用于统计所述共享flexray硬件buffer和所述独立flexray硬件buffer的总数；所述优化模块用于在所述总数超出flexray硬件buffer容量时，减少所述flexray报文的数量，和/或将更多的所述flexray报文设为相同属性。

如上所述，本发明所述的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法及系统，具有以下有益效果：

（1）与现有技术相比，本发明在Autosar架构下，使现有支持flexray硬件buffer数量较少的微控制器，满足芯片供应商对节点分配的flexray收发报文数量需求，有效解决了现有微控制器flexray控制器支持的flexray硬件buffer数量无法满足芯片供应商对域控制器的flexray帧数量需求的问题。

（2）本发明在不更改芯片硬件情况下，通过软件方式对硬件进行配置，满足了节点收发更多数量的flexray报文。

（3）本发明通过软件复用flexray硬件buffer方案只在系统初始化flexray控制器时产生，不在正常工作过程中占用资源反复配置flexray硬件buffer，节省了系统运行时间。

（4）本发明提供的软件复用flexray硬件buffer方案不需要修改Autosar架构，只需要在flexray驱动层配置既可，不需要对Autosar flexray接口层和Autosar通讯协议栈做修改。

（5）本发明提供的软件复用flexray硬件buffer仍不能满足flexray收发报文数量需求，可以在每个flexray cycle中对flexray硬件buffer进行重配置，以实现接收更多flexray收发报文的处理能力。

附图说明

图1显示为本发明的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法于一实施例中的流程图。

图2显示为本发明的将flexray报文划分为第一类报文和第二类报文于一实施例中的流程图。

图3为本发明的需求和架构分析及开发流程，通过该流程确定开发的软硬件方案是否满足项目需求于一实施例中的流程图。

图4为本发明的flexray硬件buffer配置复用buffer和独占buffer于一实施例中的流程图。

图5为本发明的动态配置flexray硬件buffer于一实施例中的流程图。

图6为本发明的flexray硬件buffer配置为复用buffer后，flexray报文的接收于一实施例中的流程图。

图7为本发明的flexray硬件buffer配置为复用buffer后，flexray报文的发送于一实施例中的流程图。

图8为本发明的不同flexray帧使用相同槽但在不同flexray周期中收发使用相同flexray硬件buffer的示意图。

图9显示为本发明的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现系统于一实施例中的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法及系统，与现有技术相比，本发明在Autosar架构下，使现有支持flexray硬件buffer数量较少的微控制器，满足芯片供应商对节点分配的flexray收发报文数量需求，有效解决了现有微控制器flexray控制器支持的flexray硬件buffer数量无法满足芯片供应商对域控制器的flexray帧数量需求的问题；本发明在不更改芯片硬件情况下，通过软件方式对硬件进行配置，满足了节点收发更多数量的flexray报文；本发明通过软件复用flexray硬件buffer方案只在系统初始化flexray控制器时产生，不在正常工作过程中占用资源反复配置flexray硬件buffer，节省了系统运行时间；本发明提供的软件复用flexray硬件buffer方案不需要修改Autosar架构，只需要在flexray驱动层配置既可，不需要对Autosar flexray接口层和Autosar通讯协议栈做修改；本发明提供的软件复用flexray硬件buffer仍不能满足flexray收发报文数量需求，可以在每个flexray cycle中对flexray硬件buffer进行重配置，以实现接收更多flexray收发报文的处理能力。

如图1所示，于一实施例中，本发明的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法包括以下步骤：

步骤S1、将flexray报文划分为第一类报文和第二类报文。

如图2所示，于一实施例中，所述将flexray报文划分为第一类报文和第二类报文包括以下步骤：

步骤S11、根据flexray硬件buffer接收设置特点，将网络数据库中flexray槽与收发方向相同，且槽发送间隔移植的报文归为所述第一类报文。

步骤S12、除所述第一类报文外，剩余的flexray报文归为所述第二类报文。

步骤S2、对所述第一类报文进行汇总，将所述第一类报文中属于同类型的flexray报文分配在一个共享flexray硬件buffer。

需要说明的是，第一类报文中的报文类型有至少一种，甚至是多种，通过步骤S2对该第一类报文进行汇总，将同类型的flexray报文分配在一个共享flexray硬件buffer，因此，共享flexray硬件buffer的数量即为该第一类报文中所包含的报文类型的数量。

步骤S3、将所述第二类报文单独分配在独立flexray硬件buffer。

具体地，将第二类报文中的每一flexray报文单独分配在独立flexray硬件buffer。

需要说明的是，独立flexray硬件buffer的数量即为该第二类报文中所包含的flexray报文的数量。

需要说明的是，步骤S2和步骤S3的执行顺序没有明确的限制，可以先执行步骤S2，再执行步骤S3；也可以先执行步骤S2，再执行步骤S3；当然，也可以同时执行步骤S2和步骤S3（如图1中所示）。

步骤S4、统计所述共享flexray硬件buffer和所述独立flexray硬件buffer的总数。

在所述总数超出flexray硬件buffer容量时，执行步骤S5。

需要说明的是，在经步骤S4统计的共享flexray硬件buffer和独立flexray硬件buffer的总数超出flexray硬件buffer容量时，需要进一步优化；具体地，见步骤S5。

步骤S5、减少所述flexray报文的数量，和/或将更多的所述flexray报文设为相同属性。

于一实施例中，所述减少所述flexray报文的数量包括以下步骤：与芯片供应商沟通减少flexray报文的数量。

于一实施例中，若在与芯片供应商沟通减少flexray报文的数量后，所述flexray硬件buffer容量仍不满足节点的flexray报文收发需求，则在每个预设时间段（cycle）中动态配置flexray硬件buffer接收属性。

于一实施例中，所述在每个预设时间段中动态配置flexray硬件buffer接收属性包括以下步骤：根据每个所述预设时间段中需要收发的flexray报文帧，动态配置所述flexray硬件buffer接收属性。

需要说明的是，该预设时间段是预先设置好的，其具体设为多少，不作为限制本发明的条件，在实际应用中，可视具体应用场景来设定。

于一实施例中，将预设时间段设为5毫秒。

具体地，在芯片供应商配合修改（减少flexray报文的数量）后，flexray硬件buffer容量仍不能满足节点的flexray报文收发需求，在每个5毫秒cycle（cycle0、cycle1、cycle2……）中动态配置flexray硬件buffer接收属性，根据每个5毫秒cycle中需要收发的flexray报文帧，进行动态配置。

下面通过具体实施例来进一步解释说明本发明的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法。

如图3所示，于一实施例中，本发明公开了一种Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方式，其实施步骤如下：

步骤S31、确定目标系统网络数据库中flexray收发报文属性。

具体地，在开发过程中，了解目标系统网络数据库中flexray收发报文帧数量，报文周期，报文起始发送时间，动态段和静态段报文，网络管理报文，应用报文，诊断报文，报文发送方向。

步骤S32、确定flexray控制器硬件buffer属性。

具体地，了解目标系统flexray控制器硬件buffer数量，配置寄存器。

步骤S33、根据网络数据库配置flexray控制器硬件buffer。

具体地，将网络数据库中报文槽相同且发送间隔一样的flexray帧配置到相同硬件buffer。

步骤S34、Com工具生成flexray 接口层和通讯协议栈配置。

具体地，对于复用的flexray硬件buffer，报文周期要设成槽间隔，实现复用flexray硬件buffer目的。

如图4所示，于一实施例中，flexray硬件buffer配置复用buffer和独占buffer包括以下步骤：

步骤S41、初始化flexray硬件buffer，设置为动态配置模式。

步骤S42、对flexray硬件buffer的收发方向设置。

步骤S43、设置flexray硬件buffer配置收发周期。

步骤S44、设置flexray硬件buffer配置槽编号。

步骤S45、设置flexray硬件buffer配置起始偏移周期。

步骤S46、设置flexray硬件buffer使用个数。

步骤S47、使能flexray硬件buffer设置。

需要说明的是，若配置为复用flexray硬件buffer后，仍不满足flexray收发报文帧数量需求，需要设成动态配置flexray硬件buffer。

如图5所示，于一实施例中，动态配置flexray硬件buffer包括以下步骤：

步骤S51、初始化flexray硬件buffer，设置为配置模式。

步骤S52、设置每个flexray cycle结束设置下个flexray cycle中需要收发的flexray报文属性。

步骤S53、设为复用模式的flexray帧不需要重新设置。

步骤S54、仅设置需要重新配置的flexray硬件buffer。

步骤S55、使能flexray硬件buffer设置。

如图6所示，于一实施例中，flexray硬件buffer配置为复用buffer后，flexray报文的接收包括以下步骤：

步骤S61、flexray硬件buffer接收到flexray报文。

步骤S62、接收的报文匹配flexray硬件buffer内部。

步骤S63、触发flexray接收中断，将flexray数据从硬件buffer拷到flexray驱动中。

步骤S64、触发flexray接口层调用，根据当前的flexray周期赋到相应的flexray接口层buffer。

步骤S65、触发Com层调用，将flexray数据拷贝到Com层buffer中。

如图7所示，于一实施例中，flexray硬件buffer配置为复用buffer后，flexray报文的发送包括以下步骤：

步骤S71、应用层通过RTE调Com层接口请求发送数据。

步骤S72、Com层更新发送buffer数据。

步骤S73、flexray驱动层定时触发中断调用flexray接口层。

步骤S74、flexray接口层获取Com层数据。

步骤S75、flexray驱动层将待发送数据拷贝到flexray硬件buffer。

步骤S76、flexray驱动层在调度时间槽符合时发送数据到总线。

如图8所示，显示为不同flexray帧使用相同槽但在不同flexray周期中收发使用相同flexray硬件buffer的示意图。

具体地，不同flexray帧使用相同槽但在不同flexray周期中收发使用相同flexray硬件buffer具有如下特征：

（1）接收超出flexray硬件buffer数量的flexray帧。

（2）flexray interface层的调度策略不做修改，仅修改flexray drive层的flexray硬件buffer cycle&repetition配置。

进一步地，在CAN通讯领域，也存在芯片供应商对节点分配的收发报文，超出微控制器mailbox容量的问题，本发明的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法同样适用CAN通讯领域，具体工作原理与本发明的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法的工作原理相同，故在此不再详细赘述。

需要说明的是，本发明所述的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。

如图9所示，于一实施例中，本发明的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现系统包括报文划分模块91、第一分配模块92、第二分配模块93、统计模块94及优化模块95。

所述报文划分模块91用于将flexray报文划分为第一类报文和第二类报文。

所述第一分配模块92用于对所述第一类报文进行汇总，将所述第一类报文中属于同类型的flexray报文分配在一个共享flexray硬件buffer。

所述第二分配模块93用于将所述第二类报文单独分配在独立flexray硬件buffer。

所述统计模块94用于统计所述共享flexray硬件buffer和所述独立flexray硬件buffer的总数。

所述优化模块95用于在所述总数超出flexray硬件buffer容量时，减少所述flexray报文的数量，和/或将更多的所述flexray报文设为相同属性。

需要说明的是，所述报文划分模块91、所述第一分配模块92、所述第二分配模块93、所述统计模块94及所述优化模块95的结构及原理与上述Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法中的步骤（步骤S1~步骤S5）一一对应，故在此不再赘述。

需要说明的是，应理解以上系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述系统的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述系统的存储器中，由上述系统的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC），或，一个或多个数字信号处理器（Digital Signal Processor，简称DSP），或，一个或者多个现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，简称FPGA）等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统（System-On-a-Chip，简称SOC）的形式实现。

需要说明的是，本发明的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现系统可以实现本发明的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法，但本发明的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现系统的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。

综上所述，本发明的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法及系统，与现有技术相比，本发明在Autosar架构下，使现有支持flexray硬件buffer数量较少的微控制器，满足芯片供应商对节点分配的flexray收发报文数量需求，有效解决了现有微控制器flexray控制器支持的flexray硬件buffer数量无法满足芯片供应商对域控制器的flexray帧数量需求的问题；本发明在不更改芯片硬件情况下，通过软件方式对硬件进行配置，满足了节点收发更多数量的flexray报文；本发明通过软件复用flexray硬件buffer方案只在系统初始化flexray控制器时产生，不在正常工作过程中占用资源反复配置flexray硬件buffer，节省了系统运行时间；本发明提供的软件复用flexray硬件buffer方案不需要修改Autosar架构，只需要在flexray驱动层配置既可，不需要对Autosar flexray接口层和Autosar通讯协议栈做修改；本发明提供的软件复用flexray硬件buffer仍不能满足flexray收发报文数量需求，可以在每个flexray cycle中对flexray硬件buffer进行重配置，以实现接收更多flexray收发报文的处理能力；所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

将flexray报文划分为第一类报文和第二类报文；

对所述第一类报文进行汇总，将所述第一类报文中属于同类型的flexray报文分配在一个共享flexray硬件buffer；

将所述第二类报文单独分配在独立flexray硬件buffer；

统计所述共享flexray硬件buffer和所述独立flexray硬件buffer的总数；

在所述总数超出flexray硬件buffer容量时，减少所述flexray报文的数量，和/或将更多的所述flexray报文设为相同属性；

所述将flexray报文划分为第一类报文和第二类报文包括以下步骤：

根据flexray硬件buffer接收设置特点，将网络数据库中flexray槽与收发方向相同，

且槽发送间隔移植的报文归为所述第一类报文；

除所述第一类报文外，剩余的flexray报文归为所述第二类报文。

2.根据权利要求1所述的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法，其特征在于，所述减少所述flexray报文的数量包括以下步骤：与芯片供应商沟通减少flexray报文的数量。

3.根据权利要求2所述的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法，其特征在于，若在与芯片供应商沟通减少flexray报文的数量后，所述flexray硬件buffer容量仍不满足节点的flexray报文收发需求，则在每个预设时间段中动态配置flexray硬件buffer接收属性。

4.根据权利要求3所述的Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现方法，其特征在于，所述在每个预设时间段中动态配置flexray硬件buffer接收属性包括以下步骤：根据每个所述预设时间段中需要收发的flexray报文帧，动态配置所述flexray硬件buffer接收属性。

5.一种Autosar网络flexray硬件buffer复用的实现系统，其特征在于，包括：报文划分模块、第一分配模块、第二分配模块、统计模块及优化模块；

所述报文划分模块用于将flexray报文划分为第一类报文和第二类报文；

所述第一分配模块用于对所述第一类报文进行汇总，将所述第一类报文中属于同类型的flexray报文分配在一个共享flexray硬件buffer；

所述第二分配模块用于将所述第二类报文单独分配在独立flexray硬件buffer；

所述统计模块用于统计所述共享flexray硬件buffer和所述独立flexray硬件buffer的总数；

所述优化模块用于在所述总数超出flexray硬件buffer容量时，减少所述flexray报文的数量，和/或将更多的所述flexray报文设为相同属性；

所述将flexray报文划分为第一类报文和第二类报文包括以下步骤：

根据flexray硬件buffer接收设置特点，将网络数据库中flexray槽与收发方向相同，

且槽发送间隔移植的报文归为所述第一类报文；

除所述第一类报文外，剩余的flexray报文归为所述第二类报文。

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