CAPL在仿真中的应用-03 测试网络路由功能

正当少年

于 2025-03-20 13:37:18 发布

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分类专栏： CAPL 文章标签： CAPL

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在CAN网络中，路由功能是指将报文从一个网络（或通道）转发到另一个网络（或通道）。使用CAPL（CAN Access Programming Language）可以有效地测试网络路由功能，确保报文能够正确地从一个网络传输到另一个网络。以下是实现这一目标的步骤和示例代码。

1. 路由功能的基本原理

路由功能通常由网关节点实现，其核心逻辑包括：

接收来自一个网络的报文。
根据预定义的规则决定是否转发报文。
将报文发送到目标网络。

在CAPL中，可以通过模拟网关节点的行为来测试路由功能。

2. 测试路由功能的步骤

定义路由规则：明确哪些报文需要转发，以及转发的目标网络。
模拟网关节点：编写CAPL脚本，模拟网关节点的接收和转发行为。
验证路由结果：在目标网络中检查是否接收到转发的报文。

3. 示例代码

场景描述

假设有两个CAN网络：CAN1和CAN2。网关节点需要将ID为0x100的报文从CAN1转发到CAN2。

CAPL脚本

variables {
  // 定义CAN通道
  const int CAN1 = 1;
  const int CAN2 = 2;
}

// 网关节点：接收CAN1的报文并转发到CAN2
on message CAN1::0x100 {
  // 检查是否需要转发
  if (this.byte(0) == 0xAA) { // 假设条件：第一个字节为0xAA时转发
    // 创建转发报文
    message CAN2::0x100 forwardMsg;
    forwardMsg.dlc = this.dlc;
    forwardMsg.byte(0) = this.byte(0);
    forwardMsg.byte(1) = this.byte(1);
    // 发送到CAN2
    output(forwardMsg);
    write("网关节点：已将报文 ID: 0x100 从CAN1转发到CAN2");
  }
}

// 验证CAN2是否接收到转发的报文
on message CAN2::0x100 {
  if (this.byte(0) == 0xAA) {
    write("CAN2接收到转发的报文 ID: 0x100");
  } else {
    write("CAN2接收到错误的报文数据");
  }
}

4. 测试多报文路由

如果需要测试多个报文的转发逻辑，可以扩展路由规则。

示例代码

variables {
  const int CAN1 = 1;
  const int CAN2 = 2;
}

// 网关节点：接收CAN1的多个报文并转发到CAN2
on message CAN1::* {
  switch (this.id) {
    case 0x100: // 转发ID为0x100的报文
      message CAN2::0x100 forwardMsg1;
      forwardMsg1.dlc = this.dlc;
      forwardMsg1.byte(0) = this.byte(0);
      output(forwardMsg1);
      write("网关节点：已将报文 ID: 0x100 从CAN1转发到CAN2");
      break;

    case 0x200: // 转发ID为0x200的报文
      message CAN2::0x200 forwardMsg2;
      forwardMsg2.dlc = this.dlc;
      forwardMsg2.byte(0) = this.byte(0);
      output(forwardMsg2);
      write("网关节点：已将报文 ID: 0x200 从CAN1转发到CAN2");
      break;

    default:
      // 不转发其他报文
      break;
  }
}

// 验证CAN2是否接收到转发的报文
on message CAN2::0x100 {
  write("CAN2接收到转发的报文 ID: 0x100");
}

on message CAN2::0x200 {
  write("CAN2接收到转发的报文 ID: 0x200");
}

5. 测试条件路由

可以根据报文的内容或条件决定是否转发报文。

示例代码

variables {
  const int CAN1 = 1;
  const int CAN2 = 2;
}

// 网关节点：根据条件转发报文
on message CAN1::0x300 {
  if (this.byte(0) == 0x55 && this.byte(1) == 0xAA) { // 条件：前两个字节为0x55和0xAA
    message CAN2::0x300 forwardMsg;
    forwardMsg.dlc = this.dlc;
    forwardMsg.byte(0) = this.byte(0);
    forwardMsg.byte(1) = this.byte(1);
    output(forwardMsg);
    write("网关节点：已将报文 ID: 0x300 从CAN1转发到CAN2");
  }
}

// 验证CAN2是否接收到转发的报文
on message CAN2::0x300 {
  write("CAN2接收到转发的报文 ID: 0x300");
}

6. 测试错误处理

验证网关节点在错误情况下的行为，例如报文丢失或错误转发。

示例代码

variables {
  const int CAN1 = 1;
  const int CAN2 = 2;
}

// 网关节点：模拟报文丢失
on message CAN1::0x400 {
  // 模拟50%的概率丢失报文
  if (random(100) < 50) {
    message CAN2::0x400 forwardMsg;
    forwardMsg.dlc = this.dlc;
    forwardMsg.byte(0) = this.byte(0);
    output(forwardMsg);
    write("网关节点：已将报文 ID: 0x400 从CAN1转发到CAN2");
  } else {
    write("网关节点：丢失报文 ID: 0x400");
  }
}

// 验证CAN2是否接收到转发的报文
on message CAN2::0x400 {
  write("CAN2接收到转发的报文 ID: 0x400");
}

7. 自动化测试

使用CAPL的测试模块（Test Module）实现自动化测试，验证路由功能。

示例代码

testcase VerifyRouting() {
  // 在CAN1上发送报文
  message CAN1::0x100 testMsg;
  testMsg.dlc = 2;
  testMsg.byte(0) = 0xAA;
  output(testMsg);
  write("在CAN1上发送报文 ID: 0x100");

  // 等待CAN2接收到转发的报文
  waitForMessage(CAN2::0x100, 1000); // 等待1秒
  if (this.byte(0) == 0xAA) {
    testPass("CAN2接收到正确的转发报文");
  } else {
    testFail("CAN2未接收到正确的转发报文");
  }
}