干貨分享 | TSMaster用戶必看：以太網(wǎng)通信仿真用戶手冊(cè)

在汽車(chē)電子開(kāi)發(fā)中，以太網(wǎng)通信仿真已成為ECU測(cè)試、診斷和網(wǎng)絡(luò)分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。TSMaster作為一款強(qiáng)大的汽車(chē)電子仿真和測(cè)試工具，為工程師提供了高效的以太網(wǎng)通信解決方案。本手冊(cè)將帶您深入解析TSMaster的以太網(wǎng)通信配置、報(bào)文收發(fā)、協(xié)議仿真及自動(dòng)化測(cè)試技巧，助您快速上手并提升開(kāi)發(fā)效率。

本文關(guān)鍵詞：TSMaster，以太網(wǎng)通信仿真

目錄

Catalog

1. 符號(hào)說(shuō)明

2.功能概要

3.Windows窗體

4. 示例

5. 接口

1

符號(hào)說(shuō)明

本文中所用到的一些樣式和符號(hào)，可以參考以下表格說(shuō)明。

2

功能概要

目前用戶在軟件開(kāi)發(fā)時(shí)，面臨著如下需要以太網(wǎng)通信仿真的場(chǎng)景：

▲多ECU通信，進(jìn)行功能驗(yàn)證：真實(shí)ECU未開(kāi)發(fā)完全；

▲模擬復(fù)雜通信工況和故障，測(cè)試系統(tǒng)的魯棒性：真實(shí)ECU構(gòu)造該類場(chǎng)景困難；

▲汽車(chē)軟件升級(jí)，驗(yàn)證與其它版本兼容性：需不同版本的真實(shí)ECU；

▲不同的供應(yīng)商提供的ECU通信、協(xié)作驗(yàn)證：不同供應(yīng)商ECU協(xié)作不便；

▲其它開(kāi)發(fā)/測(cè)試等問(wèn)題。

基于以上用戶問(wèn)題，TSMaster開(kāi)發(fā)者為用戶開(kāi)發(fā)了以太網(wǎng)通信仿真模塊。該仿真模塊使用以太網(wǎng)通訊協(xié)議，旨在高度模擬真實(shí)ECU之間的通信，為用戶提供全面且有效的解決方案。

以太網(wǎng)通信仿真模塊模擬真實(shí)ECU發(fā)送和接收通信報(bào)文的過(guò)程，驗(yàn)證軟件在處理不同類型報(bào)文時(shí)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。該模塊可靈活模擬各種通信故障場(chǎng)景，滿足系統(tǒng)魯棒性測(cè)試需求。比如，模擬網(wǎng)絡(luò)延遲、數(shù)據(jù)包丟失、錯(cuò)誤報(bào)文注入等故障情況，幫助開(kāi)發(fā)者測(cè)試軟件在復(fù)雜通信工況下的應(yīng)對(duì)能力。

3

Windows窗體

以太網(wǎng)通信仿真模塊主要包含以下三個(gè)功能區(qū):

▲工具欄

▲節(jié)點(diǎn)顯示

▲ 報(bào)文列表

3.1 工具欄

常用功能顯示集合。

圖1: 工具欄

窗體圖標(biāo)說(shuō)明如下：

3.2 節(jié)點(diǎn)顯示

顯示數(shù)據(jù)庫(kù)的節(jié)點(diǎn)。鼠標(biāo)懸浮在節(jié)點(diǎn)顯示上，雙擊2次可勾選或取消勾選該節(jié)點(diǎn)。

圖2: 節(jié)點(diǎn)顯示

3.3 報(bào)文列表

顯示數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有報(bào)文。

圖3：報(bào)文列表

報(bào)文列表每列數(shù)據(jù)說(shuō)明如下：

4

示例

此章節(jié)包含以太網(wǎng)通信仿真使用的相關(guān)內(nèi)容。

4.1導(dǎo)入以太網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)

支持以下導(dǎo)入以太網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)（arxml\xml）方式：

▲ 拖拽數(shù)據(jù)庫(kù)文件到TSMaster軟件內(nèi)，即可默認(rèn)加載到數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)的總線類型通道1上，然后在TSMaster軟件內(nèi)，可以修改該數(shù)據(jù)庫(kù)綁定到指定通道上，操作如下圖所示：

圖4: 拖拽數(shù)據(jù)庫(kù)文件

圖5: 選擇相關(guān)通道和數(shù)據(jù)庫(kù)

▲ 在TSMaster中，點(diǎn)擊【分析】->【數(shù)據(jù)庫(kù)】->選擇對(duì)應(yīng)總線->右擊對(duì)應(yīng)通道，添加數(shù)據(jù)庫(kù)，如下圖所示：

圖6: 添加數(shù)據(jù)庫(kù)

經(jīng)過(guò)上述操作，已經(jīng)成功將數(shù)據(jù)加入TSMaster軟件中。

4.2以太網(wǎng)通信仿真配置

4.2.1 通道選擇

在TSMaster中，選中【硬件】->【通道選擇】，在彈出的界面，選擇Ethernet的通道，可選擇虛擬通道或真實(shí)硬件通道。

實(shí)際操作如下圖所示：

圖7:選擇Ethernet通道

4.2.2 勾選通用配置

在TSMaster中，選中【硬件】->【TCP/IP協(xié)議?！浚趶棾龅慕缑?，選擇通用配置，勾選“保持運(yùn)行過(guò)程中動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的配置，否則在斷開(kāi)連接的時(shí)候會(huì)被清除掉”。

圖8: 勾選通用配置

4.3 以太網(wǎng)通信仿真

4.3.1 配置報(bào)文

在TSMaster中，選中【仿真】->【以太網(wǎng)通信仿真】。在彈出的界面，勾選報(bào)文，配置“Interval（ms）”的值，配置后會(huì)按照周期時(shí)間發(fā)送報(bào)文?？膳渲谩癉ata”的值。

圖9: 配置報(bào)文

4.3.2 啟動(dòng)仿真

在TSMaster中，點(diǎn)擊啟動(dòng)連接。選中【仿真】->【以太網(wǎng)通信仿真】，在彈出的界面，點(diǎn)擊啟動(dòng)仿真。

圖10：?jiǎn)?dòng)仿真

4.3.3Ethernet報(bào)文信息抓包

在TSMaster中，選中【分析】->【報(bào)文信息】。可在彈出的Ethernet報(bào)文信息界面中，查看到仿真發(fā)送的報(bào)文。

圖11: 仿真報(bào)文抓包

在抓包后，可點(diǎn)擊“Detail View1”顯示數(shù)據(jù)欄1，即下圖紅框的按鍵；然后點(diǎn)擊報(bào)文，可在左側(cè)顯示解析的信息；解析信息如下：

圖12: 數(shù)據(jù)欄1

可點(diǎn)擊“Detail View2”顯示數(shù)據(jù)欄2，即下圖紅框的按鍵；然后點(diǎn)擊報(bào)文，可在左側(cè)顯示解析的信息；上半部分是顯示解析出的字段；下半部分是十六進(jìn)制和ASCII碼顯示的原始數(shù)據(jù)；上半部分的解析如下：

圖13: 數(shù)據(jù)欄2

4.4 故障模擬

4.4.1 模擬網(wǎng)絡(luò)延遲

在以太網(wǎng)通信仿真界面，修改Interval(ms)的值，可以設(shè)置報(bào)文發(fā)送的周期；修改Phase(ms)的值，可以設(shè)置報(bào)文發(fā)送相位；如下圖設(shè)置發(fā)送周期500ms，發(fā)送相位100ms，從而模擬出網(wǎng)絡(luò)延遲。

圖14: 模擬網(wǎng)絡(luò)延遲

4.4.2 模擬數(shù)據(jù)包丟失

在以太網(wǎng)通信仿真界面，不勾選對(duì)應(yīng)的報(bào)文，在仿真時(shí)就不會(huì)發(fā)送，從而模擬數(shù)據(jù)包丟失的情況。

圖15: 模擬數(shù)據(jù)包丟失

4.4.3 模擬數(shù)據(jù)錯(cuò)誤報(bào)文

在以太網(wǎng)通信仿真界面，可修改Data字段，設(shè)置錯(cuò)誤值，從而模擬數(shù)據(jù)錯(cuò)誤報(bào)文的發(fā)送。

圖16: 編輯Data字段

5

接口

5.1 API列表

5.1.1 eth_rbs_set_pdu_phase_and_cycle_by_name

5.1.2eth_rbs_configure

5.1.3eth_rbs_activate_all_networks

5.1.4eth_rbs_activate_network_by_name

5.1.5eth_rbs_activate_node_by_name

5.1.6eth_rbs_activate_pdu_by_name

5.1.7eth_rbs_set_signal_value_by_element

5.1.8eth_rbs_set_signal_value_by_address

5.1.9eth_rbs_get_signal_value_by_element

5.1.10eth_rbs_get_signal_value_by_address

5.1.11eth_rbs_start

5.1.12eth_rbs_is_running

5.1.13eth_rbs_stop

5.2API使用案例

在本章節(jié)中，將展示如何調(diào)用API來(lái)實(shí)現(xiàn)一系列功能，涵蓋勾選發(fā)送報(bào)文、設(shè)定報(bào)文發(fā)送周期、設(shè)置報(bào)文數(shù)據(jù)值以及啟動(dòng)仿真等操作。

5.2.1 初始化環(huán)境

參考章節(jié)4.1與4.2的內(nèi)容，按照其中的指引依次完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)的導(dǎo)入、對(duì)應(yīng)通道的選擇以及配置項(xiàng)的勾選等操作。

5.2.2 如何調(diào)用API

在【設(shè)計(jì)】 -> 【C小程序】模塊中添加C小程序編輯器。添加完成后，該編輯器支持調(diào)用章節(jié)5.1中所提及的全部API。

圖17:添加C小程序編輯器

在C小程序編輯器里，存在多種事件類型，下面以程序啟動(dòng)事件為例進(jìn)行說(shuō)明?？梢酝ㄟ^(guò)右鍵操作來(lái)添加程序啟動(dòng)事件，將所需代碼邏輯編寫(xiě)在該事件對(duì)應(yīng)的代碼區(qū)域內(nèi)。如此一來(lái)，當(dāng)程序啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，這些代碼邏輯便會(huì)自動(dòng)執(zhí)行。

圖18：添加程序啟動(dòng)事件

5.2.3 代碼說(shuō)明

在新增的程序啟動(dòng)事件代碼區(qū)域編輯以下示例代碼，該代碼的功能是周期性地發(fā)送指定報(bào)文，并且在發(fā)送過(guò)程中動(dòng)態(tài)修改報(bào)文的發(fā)送值。具體邏輯如下：

1）勾選名為“PDUTXDemo1_0”的PDU報(bào)文，使其處于激活狀態(tài)。

2）對(duì)“PDUTXDemo1_0”報(bào)文進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，將其相位設(shè)定為0ms，發(fā)送周期設(shè)定500ms。

3）設(shè)置名為"SignalDemo1_0_0"的信號(hào)值為1。

4）啟動(dòng)以太網(wǎng)通信仿真，開(kāi)始報(bào)文周期性發(fā)送。

5）仿真啟動(dòng)后，進(jìn)入循環(huán)操作，交替設(shè)置名為"SignalDemo1_0_0"的信號(hào)值為0和1。

6）結(jié)束循環(huán)操作后，停止仿真以太網(wǎng)通信仿真。

5.2.4編譯與執(zhí)行

在C小程序編輯器里，當(dāng)你點(diǎn)擊“編譯”按鍵，編輯器會(huì)立即開(kāi)始對(duì)代碼進(jìn)行編譯處理。編譯完成后，系統(tǒng)會(huì)明確給出編譯結(jié)果提示，顯示“編譯成功”或者“編譯失敗”。

若提示編譯失敗，需要仔細(xì)查看具體的提示信息，根據(jù)這些信息定位并修改代碼中存在的錯(cuò)誤，然后再次嘗試編譯。

若提示編譯成功，編輯器將自動(dòng)生成與代碼對(duì)應(yīng)的可執(zhí)行文件，后續(xù)可運(yùn)行該文件來(lái)驗(yàn)證程序的功能。

圖19: 編譯代碼

因?yàn)橐蕴W(wǎng)通信仿真啟動(dòng)需基于TSMaster啟動(dòng)連接，所以執(zhí)行上述生成的可執(zhí)行文件之前，必須先確保TSMaster已啟動(dòng)并完成啟動(dòng)連接操作。只有在TSMaster處于已啟動(dòng)連接狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行該可執(zhí)行文件才不會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行異常。

圖20：?jiǎn)?dòng)連接

在C小程序編輯器界面中，點(diǎn)擊“運(yùn)行”按鍵，便會(huì)執(zhí)行該可執(zhí)行文件。

圖21：運(yùn)行編譯文件

5.2.5 執(zhí)行結(jié)果

啟動(dòng)可執(zhí)行文件后，可以在以太網(wǎng)通信仿真界面查看相關(guān)信息。該界面呈現(xiàn)的內(nèi)容與示例代碼中調(diào)用API進(jìn)行的設(shè)置完全一致，具體包括：已勾選的對(duì)應(yīng)報(bào)文、設(shè)置好的報(bào)文發(fā)送周期、報(bào)文中信號(hào)值的具體數(shù)值，同時(shí)還能看到以太網(wǎng)通信仿真已成功啟動(dòng)。

圖22: 編譯文件執(zhí)行結(jié)果

與此同時(shí)，在【Ethernet 報(bào)文信息】界面里，你能夠觀察到正在發(fā)送的報(bào)文。報(bào)文中的數(shù)據(jù)值處于循環(huán)變化狀態(tài)，這正是示例代碼里通過(guò)循環(huán)交替將信號(hào)值設(shè)置為0和1所呈現(xiàn)出的效果。循環(huán)結(jié)束后，會(huì)停止以太網(wǎng)通信仿真；至此，示例代碼完成全部執(zhí)行流程。

圖23：報(bào)文抓包