dSPACE CONFIGURATIONDESK

dSPACE Bus Manager:
CAN/LIN 匯流排模擬與 BSC 技術解析

Bus Manager 讓您設定 CAN/LIN 匯流排通訊,用於模擬、檢視與操控,並封裝為可跨 VEOS、SCALEXIO 與 RTMaps 平台重複使用的 BSC(Bus Simulation Container)。

CAN / LIN Bus Simulation Container SCALEXIO · VEOS · RTMaps Release 2024-B (24.3)

Bus Manager 讓您針對模擬(Simulation)、檢視(Inspection)、操控(Manipulation)目的設定匯流排通訊,並可將設定結果封裝為 BSC(Bus Simulation Container)——一種可獨立於工具、跨多個 dSPACE 模擬平台重複使用的容器檔。本頁內容整理自 dSPACE 原廠手冊(RLS2024-B)之 Bus Manager Implementation Guide、Tutorial 與 User Interface Reference。

1. Bus Manager 是什麼

Bus Manager 可同時載入多個不同格式的通訊矩陣(Communication Matrix),並同時設定多個通訊叢集的通訊,不需在不同工具或視圖間切換。

支援匯流排

CAN、LIN

矩陣格式

ARXML / FIBEX / DBC / LDF

行為模型

可選;須為 Simulink Implementation Container(SIC)

自動化

ConfigurationDesk Automation Interface(Python)

提示:若手邊沒有通訊矩陣,可修改隨附的 Basic_ComMatrix.arxml 作為 CAN 通訊的起點。

2. 兩種產品型態(變體)

Bus Manager 有兩種變體,差異在於「輸出」與「應用範圍」:

變體 說明 輸出
Bus Manager in ConfigurationDesk 在 ConfigurationDesk 內設定匯流排通訊,直接實作為即時應用,用於 SCALEXIO、MicroAutoBox III、MicroLabBox II,亦可產生 BSC。 即時應用 或 BSC
Bus Manager (stand-alone) 獨立版,設定後產生 BSC,再匯入 VEOS(離線模擬)或 ConfigurationDesk(即時應用)。專案可被 ConfigurationDesk 版重複使用。 BSC
Bus Manager 的兩種變體與應用範圍
圖 1 Bus Manager 的兩種變體與應用範圍

重點:BSC 是兩種變體之間,以及與 VEOS / ConfigurationDesk / RTMaps 之間的通用交換格式。

3. 四大使用情境

Bus Manager 可對下列四種情境獨立設定(修改其中一種不影響其他),對應 Bus Configuration 中不同的部分(Part):

dvr

Simulation 模擬

模擬同叢集或跨匯流排 ECU 通訊,可執行 restbus 模擬。靜態(不需模型)與動態(連接行為模型)皆可,並能於執行期切換。

search

Inspection 檢視

以叢集/通道為單位觀察通訊,獨立於 ECU 開發階段,實作量少、執行效能佳(同一 PDU 只需設定一次)。

edit_note

Manipulation 操控

在通訊傳上匯流排前進行操控,測試受測 ECU 對錯誤通訊的反應(可永久或限定次數,用於故障記憶測試)。

alt_route

Gateway 閘道

CAN Frame Gateway 在叢集間路由 frame(典型為 failure gateway);PDU Gateway(preview)模擬 AUTOSAR gateway ECU。

ECU / Restbus 模擬
圖 2 ECU / Restbus 模擬示意

如何選擇:Simulation vs. Inspection / Manipulation

判斷面向 RX / TX Simulation Inspection / Manipulation
設計類 AUTOSAR COM stack簡易 COM stack
聚焦以 ECU 為本以 通訊叢集 為本
元素多重性每個收/送 ECU 一份實例每叢集僅一份實例
執行效能TX 較佳 / RX 較差Inspection 較佳 / Manipulation 較差
建議需模擬特定 ECU 行為時用(RX)/盡量用(TX)盡量用(Inspection)/需限定操控次數時才用(Manipulation)

4. 使用者介面與元素

下圖為 Bus Manager 介面,粗體標示者為 Bus Manager 專屬元素:

Bus Manager 使用者介面元素
圖 3 Bus Manager 使用者介面元素
  • Buses view set彙整設定匯流排通訊常用的窗格,Home ribbon 亦提供專屬指令。
  • Buses Browser新增/瀏覽通訊矩陣,可整體或部分選取後指派給 Bus Configuration。
  • 專屬表格(Tables)包含 Bus Configurations、Bus Access Requests、Bus Simulation / Inspection / Manipulation Features。
  • Project Manager 專屬節點Communication Matrices 節點與 Generated Containers 資料夾。
通訊矩陣拓樸範例
圖 4 通訊矩陣拓樸元素:Channel、Communication cluster、ECU / network node

5. Bus Configuration Features(匯流排設定功能)

「功能(Feature)」是加在 Bus Configuration 元素上的可設定行為,依元素類型而不同。透過在 Bus Configurations 表對元素「右鍵 → Add Feature」加入。

套用對象 可用功能(節錄)
ISignal處理 ISignal 值、Counter Signal、覆寫值(Overwrite)、加上 Offset
PDU啟用/停用傳送、raw data 存取、控制週期、自訂觸發、SecOC 驗證/失效/Freshness、RX Interrupt 觸發模型函式、J1939 優先權、Multiplexed 選擇
Frame存取 CAN Frame 設定、操控 payload 長度、暫停傳送
Communication Controller啟用/停用控制器、LIN 喚醒訊號、LIN Schedule Table、J1939 網路管理
Global Time Domain控制時間同步時序、存取 time master/slave 資料、有效性檢查
以右鍵選單加入 Bus Configuration Feature
圖 5 於 Bus Configurations 表對元素「右鍵 → Add Feature」

6. 支援特性與通訊矩陣格式

AUTOSAR

Multiplexed / Container IPDU、SecOC、E2E 保護、Event-Controlled Timing、Global Time Sync、Partial Networking、PDU Gateway。

CAN

J1939 協定、CAN FD、Frame Capture、Frame Gateway。

LIN

LIN Schedule Table、Wake-Up。

格式 副檔名 說明 支援版本
AUTOSAR System Description.arxml可含多個匯流排系統(如 CAN+LIN)Classic 3.2.1 ~ 4.4.0;R19-11 ~ R23-11
FIBEX.xml訊息導向交換格式,可含多匯流排3.1.0 / 4.1.1 / 4.1.2
DBC.dbc主要描述 CAN;不支援 DBC 描述的 LIN;單一叢集—
LDF.ldf專為 LIN;單一 LIN 叢集1.3 ~ 2.2

隨附範例:dSPACE 安裝隨附通訊矩陣範例(位於使用者文件夾之 Bus Manager 與 ConfigurationDesk demo/Tutorial 目錄),包含 Basic_ComMatrix.arxml、BusManagerSecOCDemo.arxml、chassis_changed.dbc、rtilin_demo.ldf 等。

7. BSC(Bus Simulation Container)是什麼

BSC(.bsc)是 Bus Manager 產生的容器,內含已設定好的匯流排通訊,可獨立於 Bus Manager 在多個 dSPACE 平台重複使用。

VEOS

離線模擬應用(SIL)

ConfigurationDesk

SCALEXIO / MicroAutoBox III 即時應用

RTMaps

AUTERA AutoBox 等應用

歸檔 / 交換

獨立於專案保存與交換

  • 效能優勢匯流排通訊程式碼已包在 BSC 內,建置即時應用時不再重新產生,降低建置工作量。
  • 產生規則每個 application process 產生一個 BSC;須含 0 或 1 個行為模型(有則須為 SIC)、至少一個 Bus Configuration。
  • 內容唯讀要變更須回原 Bus Configuration 修改後重新產生。
  • 平台限制若含 SIC,SIC 的 target architecture 決定可用平台(如 64-bit → 僅 Linux 64-bit 的 SCALEXIO / MicroLabBox II / VEOS)。
BSC 的 Bus Access Requests
圖 6 Bus Access Request 會被包進 BSC,匯入後須指派到實際 bus access

8. 產生 BSC 的操作流程

整體工作流程:通訊矩陣 → Bus Configuration → 訊號鏈 →(可選)Model interface → 產生 BSC。

Bus Manager 產生 BSC 的整體工作流程
圖 7 產生 BSC 的整體工作流程
01

加入通訊矩陣

於 Buses Browser 加入 ARXML/FIBEX/DBC/LDF,並以 Conflicts Viewer 檢查。

02

建立 Bus Configuration

新增 Bus Configuration,並把矩陣元素指派到對應部分。

03

加上 Features

右鍵 Add Feature;必要時於工具內修改通訊矩陣。

04

對應模型(可選)

有模型時加入 SIC 並 map ports;每個 process 只能有 1 個 SIC。無模型則建立含 default task 的 process。

05

解決衝突

於 Conflicts Viewer 排除 Generate no code 與 Abort BSC file generation 類衝突。

06

產生 BSC

Buses 視圖集 → Home → Generate Bus Simulation Containers。

注意:產生 BSC 時,Generated Containers 內既有的 BSC 會被無預警刪除。要保留舊檔請先另存他處。

9. 將 BSC 部署到 VEOS / ConfigurationDesk

目標 步驟摘要
VEOS(離線 / SIL)匯入 BSC → bus access requests 以 communication controllers 呈現 → 連接 communication clusters → 把 port interface signals 連到 plant model → 建置離線模擬應用。
ConfigurationDesk(即時)BSC 當 model implementation 加入 → Configuration Port blocks 對應 CAN/LIN bus function blocks 並指派硬體 → 接入訊號鏈 → 建置即時應用(程式碼已在 BSC 內,建置更快)。

Bus Manager 設定的通訊,其變數描述路徑在離線與即時應用中相同,可共用同一份 ControlDesk Layout。

10. 授權需求

授權 識別碼 必要性
Bus ManagerBUS_MANAGER必要
ConfigurationDesk – CAN ModuleCFD_I_CAN設定 CAN 時必要
ConfigurationDesk – LIN ModuleCFD_I_LIN設定 LIN 時必要

於 File ribbon → Licenses 查看狀態(Not accessible / Accessible / Used);支援單機(dongle)與浮動網路授權;啟動前須先以 dSPACE Installation Manager 啟用對應的 ConfigurationDesk 安裝。

11. 產生 BSC 前檢查清單

  • 已加入通訊矩陣,且矩陣本身無衝突
  • 已建立 Bus Configuration,元素指派到正確部分(Simulated ECUs / Inspection / Manipulation / Gateways)
  • 已加上所需的 Bus Configuration Features
  • (有模型)每個 application process 只含 1 個 SIC,且 model ports 已正確對應
  • (無模型)已建立含 default task 的 application process 並手動指派
  • Conflicts Viewer 無 Generate no code / Abort BSC file generation 阻擋性衝突
  • 已備份 Generated Containers 內想保留的舊 BSC
  • 執行 Generate Bus Simulation Containers,並於 Message Viewer 確認產生成功

原始文件出處(dSPACE RLS2024-B)

文件 檔名
Bus Manager (Stand-Alone) Implementation GuideBusManagerImplementationGuide.pdf
Bus Manager TutorialBusManagerTutorial.pdf
Bus Manager User Interface ReferenceBusManagerUserInterfaceReference.pdf
ConfigurationDesk Bus Manager Implementation GuideConfigurationDeskBusManagerImplementationGuide.pdf

路徑前綴:C:\Users\Public\Acolada\Cobrili\HelpSetStorage\dSPACEPDF\RLS2024-B\en\ · 圖片擷取自對應手冊頁面。