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

本文關(guān)鍵詞：TSMaster，以太網(wǎng)通信仿真

目錄

Catalog

1. 符號說明

2.功能概要

3.Windows窗體

4. 示例

5. 接口

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符號說明

本文中所用到的一些樣式和符號，可以參考以下表格說明。

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功能概要

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

▲多ECU通信，進行功能驗證：真實ECU未開發(fā)完全；

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

▲汽車軟件升級，驗證與其它版本兼容性：需不同版本的真實ECU；

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

▲其它開發(fā)/測試等問題。

基于以上用戶問題，TSMaster開發(fā)者為用戶開發(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ECU發(fā)送和接收通信報文的過程，驗證軟件在處理不同類型報文時的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。該模塊可靈活模擬各種通信故障場景，滿足系統(tǒng)魯棒性測試需求。比如，模擬網(wǎng)絡(luò)延遲、數(shù)據(jù)包丟失、錯誤報文注入等故障情況，幫助開發(fā)者測試軟件在復(fù)雜通信工況下的應(yīng)對能力。

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Windows窗體

以太網(wǎng)通信仿真模塊主要包含以下三個功能區(qū):

▲工具欄

▲節(jié)點顯示

▲ 報文列表

3.1 工具欄

常用功能顯示集合。

圖1: 工具欄

窗體圖標(biāo)說明如下：

3.2 節(jié)點顯示

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

圖2: 節(jié)點顯示

3.3 報文列表

顯示數(shù)據(jù)庫中的所有報文。

圖3：報文列表

報文列表每列數(shù)據(jù)說明如下：

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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

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

▲ 拖拽數(shù)據(jù)庫文件到TSMaster軟件內(nèi)，即可默認(rèn)加載到數(shù)據(jù)庫對應(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)庫綁定到指定通道上，操作如下圖所示：

圖4: 拖拽數(shù)據(jù)庫文件

圖5: 選擇相關(guān)通道和數(shù)據(jù)庫

▲ 在TSMaster中，點擊【分析】->【數(shù)據(jù)庫】->選擇對應(yīng)總線->右擊對應(yīng)通道，添加數(shù)據(jù)庫，如下圖所示：

圖6: 添加數(shù)據(jù)庫

經(jīng)過上述操作，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硬件通道。

實際操作如下圖所示：

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)議棧】，在彈出的界面，選擇通用配置，勾選“保持運行過程中動態(tài)創(chuàng)建的配置，否則在斷開連接的時候會被清除掉”。

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，勾選報文，配置“Interval（ms）”的值，配置后會按照周期時間發(fā)送報文。可配置“Data”的值。

圖9: 配置報文

4.3.2 啟動仿真

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

圖10：啟動仿真

4.3.3Ethernet報文信息抓包

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

圖11: 仿真報文抓包

在抓包后，可點擊“Detail View1”顯示數(shù)據(jù)欄1，即下圖紅框的按鍵；然后點擊報文，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

可點擊“Detail View2”顯示數(shù)據(jù)欄2，即下圖紅框的按鍵；然后點擊報文，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)置報文發(fā)送的周期；修改Phase(ms)的值，可以設(shè)置報文發(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，不勾選對應(yīng)的報文，在仿真時就不會發(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)錯誤報文

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

圖16: 編輯Data字段

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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來實現(xiàn)一系列功能，涵蓋勾選發(fā)送報文、設(shè)定報文發(fā)送周期、設(shè)置報文數(shù)據(jù)值以及啟動仿真等操作。

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)庫的導(dǎo)入、對應(yīng)通道的選擇以及配置項的勾選等操作。

5.2.2 如何調(diào)用API

在【設(shè)計】 -> 【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，下面以程序啟動事件為例進行說明。可以通過右鍵操作來添加程序啟動事件，將所需代碼邏輯編寫在該事件對應(yīng)的代碼區(qū)域內(nèi)。如此一來，當(dāng)程序啟動運行時，這些代碼邏輯便會自動執(zhí)行。

圖18：添加程序啟動事件

5.2.3 代碼說明

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

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

2）對“PDUTXDemo1_0”報文進行參數(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"的信號值為1。

4）啟動以太網(wǎng)通信仿真，開始報文周期性發(fā)送。

5）仿真啟動后，進入循環(huán)操作，交替設(shè)置名為"SignalDemo1_0_0"的信號值為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)你點擊“編譯”按鍵，編輯器會立即開始對代碼進行編譯處理。編譯完成后，系統(tǒng)會明確給出編譯結(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誤，然后再次嘗試編譯。

若提示編譯成功，編輯器將自動生成與代碼對應(yīng)的可執(zhí)行文件，后續(xù)可運行該文件來驗證程序的功能。

圖19: 編譯代碼

因為以太網(wǎng)通信仿真啟動需基于TSMaster啟動連接，所以執(zhí)行上述生成的可執(zhí)行文件之前，必須先確保TSMaster已啟動并完成啟動連接操作。只有在TSMaster處于已啟動連接狀態(tài)時，執(zhí)行該可執(zhí)行文件才不會出現(xiàn)運行異常。

圖20：啟動連接

在C小程序編輯器界面中，點擊“運行”按鍵，便會執(zhí)行該可執(zhí)行文件。

圖21：運行編譯文件

5.2.5 執(zhí)行結(jié)果

啟動可執(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進行的設(shè)置完全一致，具體包括：已勾選的對應(yīng)報文、設(shè)置好的報文發(fā)送周期、報文中信號值的具體數(shù)值，同時還能看到以太網(wǎng)通信仿真已成功啟動。

圖22: 編譯文件執(zhí)行結(jié)果

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

圖23：報文抓包