CAPL在仿真中的应用-02 验证网络通信逻辑

在CAPL（CAN Access Programming Language）中验证网络通信逻辑是开发和测试CAN总线系统的重要环节。通过编写CAPL脚本，可以模拟节点行为、发送和接收报文，并验证网络通信是否符合设计规范。以下是验证网络通信逻辑的步骤和示例代码。

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1. 验证报文发送和接收

验证网络通信的基本逻辑是确保节点能够正确发送和接收报文。

示例代码

// 节点A：发送周期报文
on timer ms 100 {
  message 0x100 msg;
  msg.dlc = 8;
  msg.byte(0) = 0x01;
  msg.byte(1) = 0x02;
  output(msg);
  write("节点A发送报文 ID: 0x100");
}

// 节点B：接收报文并验证数据
on message 0x100 {
  if (this.byte(0) == 0x01 && this.byte(1) == 0x02) {
    write("节点B接收到正确的报文 ID: 0x100");
  } else {
    write("节点B接收到错误的报文数据");
  }
}

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2. 验证报文周期

验证报文的发送周期是否符合设计要求。

示例代码

variables {
  msTimer cycleTimer;
  int lastTime = 0;
}

// 节点A：发送周期报文
on timer ms 100 {
  message 0x200 msg;
  msg.dlc = 8;
  output(msg);
  write("节点A发送报文 ID: 0x200");
}

// 节点B：验证报文周期
on message 0x200 {
  int currentTime = timeNow();
  if (lastTime != 0) {
    int delta = currentTime - lastTime;
    write("报文周期: %d ms", delta);
    if (delta < 90 || delta > 110) {
      write("错误：报文周期不符合要求");
    }
  }
  lastTime = currentTime;
}

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3. 验证多节点通信

验证多个节点之间的通信逻辑，确保报文交互正确。

示例代码

// 节点A：发送请求报文
on key 'a' {
  message 0x300 reqMsg;
  reqMsg.dlc = 2;
  reqMsg.byte(0) = 0xAA;
  output(reqMsg);
  write("节点A发送请求报文 ID: 0x300");
}

// 节点B：接收请求报文并发送响应
on message 0x300 {
  if (this.byte(0) == 0xAA) {
    message 0x301 respMsg;
    respMsg.dlc = 2;
    respMsg.byte(0) = 0x55;
    output(respMsg);
    write("节点B发送响应报文 ID: 0x301");
  }
}

// 节点A：验证响应报文
on message 0x301 {
  if (this.byte(0) == 0x55) {
    write("节点A接收到正确的响应报文 ID: 0x301");
  } else {
    write("节点A接收到错误的响应报文数据");
  }
}

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4. 验证错误处理

验证网络在错误情况下的处理逻辑，例如错误帧、总线关闭等。

示例代码

// 节点A：发送错误报文
on key 'e' {
  message 0x400 msg;
  msg.dlc = 8;
  msg.byte(0) = 0xFF;
  output(msg);
  write("节点A发送错误报文 ID: 0x400");
}

// 节点B：检测错误帧
on errorFrame {
  write("节点B检测到错误帧");
}

// 节点B：检测总线关闭
on busOff {
  write("节点B检测到总线关闭");
}

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5. 验证网络管理

验证网络管理报文（例如NM报文）的交互逻辑。

示例代码

// 节点A：发送网络管理报文
on timer ms 1000 {
  message 0x500 nmMsg;
  nmMsg.dlc = 1;
  nmMsg.byte(0) = 0x01; // NM状态
  output(nmMsg);
  write("节点A发送网络管理报文 ID: 0x500");
}

// 节点B：接收网络管理报文并响应
on message 0x500 {
  if (this.byte(0) == 0x01) {
    message 0x501 nmRespMsg;
    nmRespMsg.dlc = 1;
    nmRespMsg.byte(0) = 0x02; // NM响应
    output(nmRespMsg);
    write("节点B发送网络管理响应报文 ID: 0x501");
  }
}

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6. 验证诊断通信

验证诊断报文（例如UDS）的交互逻辑。

示例代码

// 节点A：发送诊断请求
on key 'd' {
  message 0x7DF diagReqMsg;
  diagReqMsg.dlc = 8;
  diagReqMsg.byte(0) = 0x02; // 服务ID
  diagReqMsg.byte(1) = 0x10; // 子功能
  output(diagReqMsg);
  write("节点A发送诊断请求报文 ID: 0x7DF");
}

// 节点B：接收诊断请求并发送响应
on message 0x7DF {
  if (this.byte(0) == 0x02 && this.byte(1) == 0x10) {
    message 0x7E0 diagRespMsg;
    diagRespMsg.dlc = 8;
    diagRespMsg.byte(0) = 0x02; // 服务ID + 0x40
    diagRespMsg.byte(1) = 0x10; // 子功能
    diagRespMsg.byte(2) = 0xAA; // 响应数据
    output(diagRespMsg);
    write("节点B发送诊断响应报文 ID: 0x7E0");
  }
}

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7. 自动化测试

通过CAPL的测试模块（Test Module）实现自动化测试，验证网络通信逻辑。

示例代码

testcase VerifyCommunication() {
  // 发送请求报文
  message 0x600 reqMsg;
  reqMsg.dlc = 2;
  reqMsg.byte(0) = 0xAA;
  output(reqMsg);
  write("发送请求报文 ID: 0x600");

  // 等待响应报文
  waitForMessage(0x601, 1000); // 等待1秒
  if (this.byte(0) == 0x55) {
    testPass("接收到正确的响应报文");
  } else {
    testFail("未接收到正确的响应报文");
  }
}

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总结

通过CAPL脚本，可以全面验证CAN网络的通信逻辑，包括报文发送和接收、周期验证、多节点通信、错误处理、网络管理和诊断通信等。结合CAPL的自动化测试功能，可以高效地完成网络通信的验证工作。

如果你有更多关于CAPL或CAN总线通信的问题，欢迎继续提问！