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luban-lite/packages/artinchip/uds/UDSBase/uds_tp.c
刘可亮 3e10f578d3 v1.2.2
2025-10-21 13:59:50 +08:00

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/*
*
* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
*
*/
#include "uds_def.h"
// 网络层状态, 共有 3 种 空闲状态(NWL_IDLE)、发送状态(NWL_XMIT)、接收状态(NWL_RECV)
// 当接收到首帧时，状态被置为 NWL_RECV，直到连续帧接收完成才置为 NWL_IDLE
// 当发送多帧时，该状态被置为 NWL_XMIT，直到发送完成后才置为 NWL_IDLE
static network_layer_st nwl_st = NWL_IDLE;
// 连续帧接收标志，从接收到首帧时置 1，直到连续帧接收完成置 0
static bool_t g_wait_cf = FALSE;
// 流控帧等待标志，当发送首帧时，该标志置 1，当收到流控帧时，该消息置 0，如果流控帧中的流状态为等待状态，则该标志依旧置 1
static bool_t g_wait_fc = FALSE;
// TP 层相关定时计数器
static uint32_t nt_timer[TIMER_CNT] = { 0 };
// 接收到流控帧中的 STmin 帧间隔时间，在向外发送连续帧时，发送间隔不能小于该值
static uint8_t g_rfc_stmin = 0;
// 接收到流控帧中的 bolck size 块大小，
// 如果该值不为 0，则每连续收到 g_rfc_bs 个连续帧后，需返回一帧流控帧
// 如果该值为 0，表明发送方可以一直无限制发送连续帧，直到发送完成所有连续帧
static uint8_t g_rfc_bs = 0;
// 连续帧发送计数
static uint8_t g_xcf_bc = 0;
// 连续帧帧序号，多帧发送时候使用，每发送一帧连续帧时其应该 +1，超过 0xf 复位为 0
static uint8_t g_xcf_sn = 0;
// 接收连续帧计数标志，当其 >= NT_XMIT_FC_BS (前提条件：NT_XMIT_FC_BS 不为 0) 时，应返回一帧流控帧，并清零复位
static uint8_t g_rcf_bc = 0;
// 连续帧帧序号，接收连续帧时候使用，在收到的连续帧中，其应该每次 +1，超过 0xf 复位为 0
static uint8_t g_rcf_sn = 0;
// 发送数据缓冲区
static uint8_t remain_buf[UDS_TX_MAX];
// 剩余需要发送的有效数据长度，每向外发送一帧报文，remain_len 都需要减去其中有效数据的长度
static uint16_t remain_len = 0;
// 剩余需要发送的有效数据在 remain_buf 数组中的起始位置
static uint16_t remain_pos = 0;
// 接收数据缓冲区，多帧数据将会拼接，形成一个完整的有效数据存放到该数组中
static uint8_t recv_buf[UDS_RX_MAX];
// 单独给单帧数据设计一个独立的缓冲区，主要是为了在多帧接收的过程中，依旧能够正常接收并处理单帧
static uint8_t recv_buf_sf[CAN_FRAME_SIZE];
// 有效数据总长度，用于接收多帧报文，其在首帧中赋值，其应该等于首帧+后面所有连续帧中的有效数据长度
static uint16_t recv_fdl = 0;
// 实际接收到的有效数据总长度，用于接收多帧报文时累加计数
static uint16_t recv_len = 0;
// 0:物理寻址; 1:功能寻址
uint8_t g_tatype;
// 函数声明
static void send_flowcontrol(network_flow_status_t flow_st);
// 上层向 TP 层注册的一些接口函数将会记录在 g_uds_ops 中，当 TP 层对数据做完处理后再通过这些接口函数将数据交由上层继续处理
static nt_usdata_t g_uds_ops = { NULL, NULL, NULL };
/******************************************************************************
* 函数名称: static void nt_timer_start(nt_timer_t num)
* 功能说明: 启动 TP 层定时器
* 输入参数: nt_timer_t num --定时器
* 输出参数: 无
* 函数返回: 无
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
static void nt_timer_start(nt_timer_t num)
{
// 检查参数合法性
if (num >= TIMER_CNT)
return;
// 启动 N_CR 定时器
if (num == TIMER_N_CR)
nt_timer[TIMER_N_CR] = TIMEOUT_N_CR + 1;
// 启动 N_BS 定时器
if (num == TIMER_N_BS)
nt_timer[TIMER_N_BS] = TIMEOUT_N_BS + 1;
// 启动 STmin 定时器
if (num == TIMER_STmin)
nt_timer[TIMER_STmin] = g_rfc_stmin + 1;
}
/******************************************************************************
* 函数名称: static void nt_timer_start_wv(nt_timer_t num, uint32_t value)
* 功能说明: 重新设置定时器的计数值
* 输入参数: nt_timer_t num --定时器
　　　　uint32_t value --计数值
* 输出参数: 无
* 函数返回: 无
* 其它说明: 当 value = 0，表示关闭定时器，等同于 nt_timer_stop() 函数
　　　　当 value = 1，表示定时器超时已发生，接下来将处理超时事件
　　　　当 value 为其它值时，定时器将根据 value 值重新开始计时
******************************************************************************/
void nt_timer_start_wv(nt_timer_t num, uint32_t value)
{
// 检查参数合法性
if (num >= TIMER_CNT)
return;
nt_timer[num] = value;
}
/******************************************************************************
* 函数名称: static void nt_timer_stop (nt_timer_t num)
* 功能说明: 关闭定时器
* 输入参数: nt_timer_t num --定时器
* 输出参数: 无
* 函数返回: 无
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
static void nt_timer_stop(nt_timer_t num)
{
// 检查参数合法性
if (num >= TIMER_CNT)
return;
// 计数值清 0，表示关闭定时器
nt_timer[num] = 0;
}
/******************************************************************************
* 函数名称: static int nt_timer_run(nt_timer_t num)
* 功能说明: 定时器计数运行
* 输入参数: nt_timer_t num --定时器
* 输出参数: 无
* 函数返回: 0: 定时器已经被关闭; -1: 超时发生; 1: 定时器正在计时运行
* 其它说明: 该函数需要被 1ms 周期调用
******************************************************************************/
static int nt_timer_run(nt_timer_t num)
{
// 检查参数合法性
if (num >= TIMER_CNT)
return 0;
// 如果计数值为 0，表示定时器已经关闭，不再工作
if (nt_timer[num] == 0) {
return 0; // 返回 0，定时器已经被关闭
}
// 如果计数值为 1，表示定时器超时已发生
else if (nt_timer[num] == 1) {
nt_timer[num] = 0; // 关闭定时器
return -1; // 返回 -1，发生超时
}
// 其余情况则表示定时器正在运行
else {
nt_timer[num]--; // 计数值 -1
return 1; // 返回 1，定时器正在计时运行
}
}
/******************************************************************************
* 函数名称: static int nt_timer_chk(nt_timer_t num)
* 功能说明: 检查定时器状态然后关闭定时器
* 输入参数: nt_timer_t num --定时器
* 输出参数: 无
* 函数返回: 0: 定时器已停止运行; 1: 定时器正在计时运行
* 其它说明: 该函数执行后，无论定时器是否正在运行，都将被关闭
******************************************************************************/
static int nt_timer_chk(nt_timer_t num)
{
// 检查参数合法性
if (num >= TIMER_CNT)
return 0;
// 如果定时器计数值 > 0,表示定时器正在工作
if (nt_timer[num] > 0) {
nt_timer[num] = 0; // 关闭定时器
return 1; // 返回 1，定时器正在计时运行
} else {
nt_timer[num] = 0; // 定时器已停止运行
return 0; // 返回 0，定时器已停止运行
}
}
/******************************************************************************
* 函数名称: static void clear_network(void)
* 功能说明: 复位网络层状态
* 输入参数: 无
* 输出参数: 无
* 函数返回: 无
* 其它说明: 主要是复位各种状态变量，并且关闭所有相关定时器
******************************************************************************/
static void clear_network(void)
{
nt_timer_t num;
nwl_st = NWL_IDLE; // 置网络层状态为空闲状态
g_wait_cf = FALSE; // 清连续帧接收标志
g_wait_fc = FALSE; // 清流控帧等待标志
g_xcf_bc = 0; // 清连续帧发送计数
g_xcf_sn = 0; // 清连续帧发送帧序号
g_rcf_bc = 0; // 清接收连续帧计数
g_rcf_sn = 0; // 清收到连续帧帧序号
// 关闭所有网络层相关定时器
for (num = 0; num < TIMER_CNT; num++)
nt_timer_stop(num);
}
/******************************************************************************
* 函数名称: static int recv_singleframe (uint8_t* frame_buf, uint8_t frame_dlc)
* 功能说明: 处理单帧
* 输入参数: uint8_t* frame_buf --接收报文帧数据首地址
　　　　uint8_t frame_dlc --接收报文帧数据长度
* 输出参数: 无
* 函数返回: 0: OK; -1: ERR
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
static int recv_singleframe(uint8_t *frame_buf, uint8_t frame_dlc)
{
uint16_t uds_dlc;
#if (CAN_FRAME_SIZE <= 8)
{
// 单帧第一个字节的低 4 位为有效数据长度
uds_dlc = (0x0f & frame_buf[0]);
// 有效数据长度合法性检测
if (uds_dlc > CAN_FRAME_SIZE - 1 || 0 == uds_dlc)
return -1;
// 将有效数据拷贝到 recv_buf_sf 中
for (uint16_t i = 0; i < uds_dlc; i++)
recv_buf_sf[i] = frame_buf[1 + i];
}
#else
{
// CANFD 单帧第一个字节的低 4 位与第二个字节组成 12 位的有效数据长度
uds_dlc = (uint16_t(0x0f & frame_buf[0]) << 8 | frame_buf[1])
// 有效数据长度合法性检测
if (uds_dlc > CAN_FRAME_SIZE - 2 || 0 == uds_dlc) return -1;
// 将有效数据拷贝到 recv_buf_sf 中
for (i = 0; i < uds_dlc; i++)
recv_buf_sf[i] = frame_buf[2 + i];
}
#endif
// TP 层单帧数据处理完成，将数据交由上层继续处理
g_uds_ops.indication(recv_buf_sf, uds_dlc, N_OK);
return 0;
}
/******************************************************************************
* 函数名称: static int recv_firstframe(uint8_t* frame_buf, uint8_t frame_dlc)
* 功能说明: 处理首帧
* 输入参数: uint8_t* frame_buf --接收报文帧数据首地址
　　　　uint8_t frame_dlc --接收报文帧数据长度
* 输出参数: 无
* 函数返回: 0: OK; other: -ERR
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
static int recv_firstframe(uint8_t *frame_buf, uint8_t frame_dlc)
{
uint16_t i;
uint16_t uds_dlc;
// 首帧 byte0 的低 4 位以及 byte1 共拼成 12 位的有效数据长度，数据长度最大为 4095
uds_dlc = ((uint16_t)(frame_buf[0] & 0x0f)) << 8;
uds_dlc |= frame_buf[1];
// 多帧有效数据长度不应该小于 CAN_FRAME_SIZE
if (uds_dlc < CAN_FRAME_SIZE)
return -1;
// 如果有效数据长度大于 UDS_RX_MAX， 则返回流控帧(溢出)
if (uds_dlc > UDS_RX_MAX) {
send_flowcontrol(FS_OVFLW);
return -2;
}
// 有效数据总长度
recv_fdl = uds_dlc;
// 将首帧中的有效数据拷贝到 recv_buf 数组中
for (i = 0; i < frame_dlc - 2; i++)
recv_buf[i] = frame_buf[2 + i];
// recv_len: 实际接收到的有效数据长度，其在后续的连续帧中累加
recv_len = frame_dlc - 2;
// 返回流控帧(允许继续无限制发送)，发送最小间隔为 NT_XMIT_FC_STMIN
send_flowcontrol(FS_CTS);
// 清接收连续帧计数
g_rcf_bc = 0;
// 接收到首帧后意味着接下来将要收到连续帧，这里置连续帧接收标志
g_wait_cf = TRUE;
// 开启 N_CR 定时器，接收方收到连续帧间隔时间不应大于 TIMEOUT_N_CR
nt_timer_start(TIMER_N_CR);
// 清连续帧帧序号
g_rcf_sn = 0;
// TP 层首帧数据处理完成，通知上层
g_uds_ops.ffindication(N_OK);
return 0;
}
/******************************************************************************
* 函数名称: static int recv_consecutiveframe(uint8_t* frame_buf, uint8_t frame_dlc)
* 功能说明: 处理连续帧
* 输入参数: uint8_t* frame_buf --接收报文帧数据首地址
　　　　uint8_t frame_dlc --接收报文帧数据长度
* 输出参数: 无
* 函数返回: 0: 所有连续帧接收完成; 1: 继续接收; other: -ERR
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
static int recv_consecutiveframe(uint8_t *frame_buf, uint8_t frame_dlc)
{
uint8_t cf_sn; // 连续帧的帧序号
uint16_t i;
// 连续帧报文第一个字节的低 4 位表示帧序号
cf_sn = NT_GET_CF_SN(frame_buf[0]);
// 检查并停止 N_CR 定时器，接收方收到连续帧间隔时间不能大于 TIMEOUT_N_CR，如果超时，将不再处理该连续帧
if (nt_timer_chk(TIMER_N_CR) <= 0)
return -1;
// 帧序号 +1，超过 0xF 后从 0 开始重新计数
g_rcf_sn++;
if (g_rcf_sn > 0x0f)
g_rcf_sn = 0;
// 收到的连续帧帧序号应该每次 +1，如果不是，则抛弃这一帧，并通知上层做异常处理
if (g_rcf_sn != cf_sn) {
g_uds_ops.indication(recv_buf, recv_len, N_WRONG_SN);
return -2;
}
// 拷贝报文帧中的有效数据到 recv_buf 数组中
for (i = 0; i < (CAN_FRAME_SIZE - 1); i++) {
if (recv_len + i < UDS_RX_MAX) // 防止数组越界
recv_buf[recv_len + i] = frame_buf[1 + i];
}
// recv_len：实际接收到的有效数据总长度，用于接收多帧报文时累加计数
recv_len += (CAN_FRAME_SIZE - 1);
// 当实际接收到的有效数据总长度大于或等于首帧中获得的有效数据总长度
// 说明连续帧接收完成，这是最后一个连续帧了，清连续帧接收标志，并将数据交由上层继续处理
if (recv_len >= recv_fdl) {
g_wait_cf = FALSE; // 清连续帧接收标志
g_uds_ops.indication(recv_buf, recv_fdl, N_OK); // 将数据交由上层继续处理
return 0;
} else {
// 程序运行到这里说明后续还有连续帧需要接收
// 当 NT_XMIT_FC_BS 不为 0 时，每收到 NT_XMIT_FC_BS 个连续帧后需返回一帧流控帧
if (NT_XMIT_FC_BS > 0) {
// 接收连续帧计数 +1
g_rcf_bc++;
if (g_rcf_bc >= NT_XMIT_FC_BS) {
// 返回一帧流控帧
send_flowcontrol(FS_CTS);
// 接收连续帧计数清 0
g_rcf_bc = 0;
}
}
// 连续帧接收标志置 1
g_wait_cf = TRUE;
// 启动 N_CR 定时器，接收方收到连续帧间隔时间不能大于 TIMEOUT_N_CR
nt_timer_start(TIMER_N_CR);
return 1;
}
}
/******************************************************************************
* 函数名称: static int recv_flowcontrolframe(uint8_t* frame_buf, uint8_t frame_dlc)
* 功能说明: 处理流控帧
* 输入参数: uint8_t* frame_buf --接收报文帧数据首地址
　　　　uint8_t frame_dlc --接收报文帧数据长度
* 输出参数: 无
* 函数返回: 0: 所有连续帧接收完成; 1: 继续接收; other: -ERR
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
static int recv_flowcontrolframe(uint8_t *frame_buf, uint8_t frame_dlc)
{
uint8_t fc_fs;
// 获取流状态
fc_fs = NT_GET_FC_FS(frame_buf[0]);
// 检查并停止 N_BS 定时器，发送方发送完成首帧后到接收到流控帧之间的时间不应大于 TIMEOUT_N_BS
// 如果超时，将不再处理该流控帧
if (nt_timer_chk(TIMER_N_BS) <= 0)
return -1;
// 功能寻址是不应该发送流控帧的，如果收到则应该丢弃
if (g_tatype == N_TATYPE_FUNCTIONAL)
return -1;
// 已经等到了流控帧，所以流控帧等待标志就可以清 0 了
g_wait_fc = FALSE;
// 流状态非法，通知上层并退出
if (fc_fs >= FS_RESERVED) {
g_uds_ops.confirm(N_INVALID_FS);
return -2;
}
// 流状态为溢出状态，通知上层并退出
if (fc_fs == FS_OVFLW) {
g_uds_ops.confirm(N_BUFFER_OVFLW);
return -3;
}
// 流状态为等待状态，流控帧等待标志重新置 1，重新开启 N_BS 定时器，退出
if (fc_fs == FS_WT) {
g_wait_fc = TRUE;
nt_timer_start(TIMER_N_BS);
return 1;
}
// 接收到流控帧中的 bolck size 块大小
// 如果该值不为 0，则每连续收到 g_rfc_bs 个连续帧后，需返回一帧流控帧
// 如果该值为 0，则不需要再回复流控帧了，发送方可以一直无限制发送连续帧，直到发送完成所有连续帧
g_rfc_bs = frame_buf[1];
// 接收到流控帧中的 STmin 帧间隔时间，在向外发送连续帧时，发送间隔不能小于该值
// 0~7F 表示: 0~127ms, F1~F9 表示: 100~900us（这里统一按 1ms 处理），其它值均为无效值，统一处理成 127ms
if (frame_buf[2] <= 0x7F)
g_rfc_stmin = frame_buf[2];
else if (frame_buf[2] >= 0xF1 && frame_buf[2] <= 0xF9)
g_rfc_stmin = 1;
else
g_rfc_stmin = 0x7F;
// 清连续帧发送计数
g_xcf_bc = 0;
// 重新设置 STmin 定时器计数值为 1，表示定时器超时已发生，接下来将处理超时事件
nt_timer_start_wv(TIMER_STmin, 1);
return 0;
}
/******************************************************************************
* 函数名称: static void send_flowcontrol(network_flow_status_t flow_st)
* 功能说明: 发送流控帧
* 输入参数: network_flow_status_t flow_st --流状态
* 输出参数: 无
* 函数返回: 0: 所有连续帧接收完成; 1: 继续接收; other: -ERR
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
static void send_flowcontrol(network_flow_status_t flow_st)
{
uint16_t i;
uint8_t send_buf[CAN_FRAME_SIZE] = { 0 };
// 填充默认值
for (i = 0; i < CAN_FRAME_SIZE; i++)
send_buf[i] = UDS_DATA_PADDING_VAL;
// 高 4 位表示帧类型：流控帧; 低 4 位表示流状态，
send_buf[0] = NT_SET_PCI_TYPE_FC(flow_st);
// NT_XMIT_FC_BS: 允许发送连续帧的个数，若为 0，则表示发送方可以一直无限制发送连续帧
// 若不为 0，则表示当发送方发送的连续帧个数为 NT_XMIT_FC_BS 后需等待接收方回复一帧流控帧，发送方根据流控帧决定接下来的发送情况
send_buf[1] = NT_XMIT_FC_BS;
// 帧间隔，发送方发送连续帧时，至少需要间隔 NT_XMIT_FC_STMIN 时间
send_buf[2] = NT_XMIT_FC_STMIN;
// 发送
uds_send_frame(UDS_RESPONSE_ID, send_buf, CAN_FRAME_SIZE, 1);
}
/******************************************************************************
* 函数名称: static int send_singleframe (uint8_t* msg_buf, uint16_t msg_dlc)
* 功能说明: 发送单帧
* 输入参数: uint8_t* msg_buf --发送数据首地址
　　　　uint8_t msg_dlc --发送数据长度
* 输出参数: 无
* 函数返回: 0: OK; -1: ERR
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
static int send_singleframe(uint8_t *msg_buf, uint16_t msg_dlc)
{
uint16_t i;
uint8_t send_buf[CAN_FRAME_SIZE] = { 0 };
// 填充默认值
for (i = 0; i < CAN_FRAME_SIZE; i++)
send_buf[i] = UDS_DATA_PADDING_VAL;
// 检查参数合法性
#if (CAN_FRAME_SIZE <= 8)
{
if (0 == msg_dlc || msg_dlc > (CAN_FRAME_SIZE - 1))
return -1;
// CAN 单帧第一个字节高 4 位表示帧类型；低 4 位表示帧有效数据长度
send_buf[0] = NT_SET_PCI_TYPE_SF((uint8_t)msg_dlc);
// 拷贝有效数据到 send_buf 中
for (i = 0; i < msg_dlc; i++)
send_buf[1 + i] = msg_buf[i];
}
#else
{
if (0 == msg_dlc || msg_dlc > (CAN_FRAME_SIZE - 2))
return -1;
// CANFD 单帧第一个字节高 4 位表示帧类型；低 4 位 + 第二个字节共 12 位表示帧有效数据长度
send_buf[0] = NT_SET_PCI_TYPE_SF((uint8_t)msg_dlc);
send_buf[1] = (uint8_t)msg_dlc;
// 拷贝有效数据到 send_buf 中
for (i = 0; i < msg_dlc; i++)
send_buf[2 + i] = msg_buf[i];
}
#endif
// 发送
uds_send_frame(UDS_RESPONSE_ID, send_buf, CAN_FRAME_SIZE, 1);
return 0;
}
/******************************************************************************
* 函数名称: static int send_firstframe (uint8_t* msg_buf, uint16_t msg_dlc)
* 功能说明: 发送首帧
* 输入参数: uint8_t* msg_buf --发送数据首地址
　　　　uint8_t msg_dlc --发送数据长度
* 输出参数: 无
* 函数返回: 成功发送的有效数据长度
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
static int send_firstframe(uint8_t *msg_buf, uint16_t msg_dlc)
{
uint16_t i;
uint8_t send_buf[CAN_FRAME_SIZE] = { 0 };
// 检查参数合法性
if (msg_dlc < CAN_FRAME_SIZE || msg_dlc > UDS_TX_MAX)
return 0;
// 首帧的第一个字节高 4 位表示帧类型；低 4 位和第二个字节共组成 12 位，表示帧有效数据长度
send_buf[0] = NT_SET_PCI_TYPE_FF((uint8_t)(msg_dlc >> 8));
send_buf[1] = (uint8_t)(msg_dlc & 0x00ff);
// 拷贝有效数据到 send_buf 中
for (i = 0; i < CAN_FRAME_SIZE - 2; i++)
send_buf[2 + i] = msg_buf[i];
// 发送
uds_send_frame(UDS_REQUEST_ID, send_buf, CAN_FRAME_SIZE, 1);
// 发送完首帧后，流控帧等待标志需置 1，接下来等待接收流控帧
g_wait_fc = TRUE;
// 启动 N_BS 定时器，发送方发送完成首帧后到接收到流控帧之间的时间不能大于 TIMEOUT_N_BS，单位: ms
nt_timer_start(TIMER_N_BS);
// 返回已发送的有效数据长度
return CAN_FRAME_SIZE - 2;
}
/******************************************************************************
* 函数名称: static int send_consecutiveframe(uint8_t* msg_buf, uint16_t msg_dlc, uint8_t frame_sn)
* 功能说明: 发送首帧
* 输入参数: uint8_t* msg_buf --发送数据首地址
　　　　uint8_t msg_dlc --发送数据长度
　　　　uint8_t frame_sn --连续帧帧序号
* 输出参数: 无
* 函数返回: 成功发送的有效数据长度
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
static int send_consecutiveframe(uint8_t *msg_buf, uint16_t msg_dlc, uint8_t frame_sn)
{
uint16_t i;
uint8_t send_buf[CAN_FRAME_SIZE] = { 0 };
// 连续帧的第一个字节的高 4 位表示帧类型，低 4 位表示帧序号，每发送一帧连续帧时其应该 +1，超过 0xf 复位为 0
send_buf[0] = NT_SET_PCI_TYPE_CF(frame_sn);
// 拷贝有效数据到 send_buf 中
for (i = 0; i < msg_dlc && i < (CAN_FRAME_SIZE - 1); i++)
send_buf[1 + i] = msg_buf[i];
// 连续帧的最后一帧可能是不满的，需填充默认值 UDS_DATA_PADDING_VAL
for (; i < (CAN_FRAME_SIZE - 1); i++)
send_buf[1 + i] = UDS_DATA_PADDING_VAL;
// 发送
uds_send_frame(UDS_REQUEST_ID, send_buf, CAN_FRAME_SIZE, 1);
// 如果 msg_dlc > CAN_FRAME_SIZE - 1，说明这不是最后一个连续帧，实际发送的有效数据长度为 CAN_FRAME_SIZE - 1
// 否则说明这是连续帧的最后一帧，返回实际发送最后剩余的有效数据长度
if (msg_dlc > (CAN_FRAME_SIZE - 1))
return (CAN_FRAME_SIZE - 1);
else
return msg_dlc;
}
/******************************************************************************
* 函数名称: static int send_multipleframe (uint8_t* msg_buf, uint16_t msg_dlc)
* 功能说明: 发送多帧
* 输入参数: uint8_t* msg_buf --发送数据首地址
　　　　uint8_t msg_dlc --发送数据长度
* 输出参数: 无
* 函数返回: 0: OK; -1: ERR
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
int send_multipleframe(uint8_t *msg_buf, uint16_t msg_dlc)
{
uint16_t i;
uint8_t send_len;
// 检查参数合法性
if (msg_dlc < CAN_FRAME_SIZE || msg_dlc > UDS_TX_MAX)
return -1;
// 将要发送的数据拷贝到 remain_buf 数组中
for (i = 0; i < msg_dlc; i++)
remain_buf[i] = msg_buf[i];
// 连续帧帧序号清 0，多帧发送时候使用，每发送一帧连续帧时其应该 +1，超过 0xf 复位为 0
g_xcf_sn = 0;
// 多帧发送时先将首帧发送出去，接下来在 network_task 任务函数中将剩下的数据拆分成连续帧继续发送
send_len = send_firstframe(msg_buf, msg_dlc);
// 已经发送出去一帧了，所以剩余需要发送的有效数据在 remain_buf 数组中的起始位置需要向后移动 send_len
remain_pos = send_len;
// 剩余需要发送的有效数据长度 = 所有需要发送的有效数据总长度(msg_dlc) - 首帧中已发送出去的有效数据长度(send_len)
remain_len = msg_dlc - send_len;
// 当多帧发送时，在发送完成首帧后并没有设计出一个连续帧发送标志，以便在周期任务中继续发送连续帧
// 那么，连续帧的发送是如何设计的呢？
// 在收到流控帧 recv_flowcontrolframe 函数的最后调用 nt_timer_start_wv(TIMER_STmin, 1);
// 重新设置 STmin 定时器计数值为 1，表示 STmin 定时器超时已发生
// 在 network_task 任务函数中检查 STmin 定时器是否超时，如果超时，则继续发送连续帧，每发送一帧连续帧 STmin 定时器都重新开始计数
// 直到剩余需要发送的有效数据长度 remain_len 为 0(所有数据发送完成)，调用 clear_network 函数复位网络层状态
return 0;
}
/******************************************************************************
* 函数名称: int network_send_udsmsg(uint8_t* msg_buf, uint16_t msg_dlc)
* 功能说明: 发送数据
* 输入参数: uint8_t* msg_buf --发送数据首地址
　　　　uint8_t msg_dlc --发送数据长度
* 输出参数: 无
* 函数返回: 0: OK; -1: ERR
* 其它说明: TP 层向上层提供的数据发送接口
******************************************************************************/
int network_send_udsmsg(uint8_t *msg_buf, uint16_t msg_dlc)
{
// 检查参数合法性
if (NULL == msg_buf || 0 == msg_dlc || msg_dlc > UDS_TX_MAX)
return -1;
// 根据数据长度判断应为单帧发送还是多帧发送
#if (CAN_FRAME_SIZE <= 8)
if (msg_dlc < CAN_FRAME_SIZE)
#else
if (msg_dlc < CAN_FRAME_SIZE - 1)
#endif
{
send_singleframe(msg_buf, msg_dlc);
} else {
// 如果是多帧发送，则将当前网络层状态设置为发送状态
nwl_st = NWL_XMIT;
send_multipleframe(msg_buf, msg_dlc);
}
return 0;
}
/******************************************************************************
* 函数名称: void network_task(void)
* 功能说明: TP 层任务处理
* 输入参数: 无
* 输出参数: 无
* 函数返回: 无
* 其它说明: 该函数需要被 1ms 周期调用
******************************************************************************/
void network_task(void)
{
uint8_t send_len;
// 如果 N_CR 定时器超时，复位网络层状态，并通知上层做异常处理
if (nt_timer_run(TIMER_N_CR) < 0) {
clear_network();
g_uds_ops.indication(recv_buf, recv_len, N_TIMEOUT_Cr);
}
// 如果 N_BS 定时器超时，复位网络层状态，并通知上层做异常处理
if (nt_timer_run(TIMER_N_BS) < 0) {
clear_network();
g_uds_ops.confirm(N_TIMEOUT_Bs);
}
// 如果 STmin 定时器超时，表示可以继续发送连续帧
if (nt_timer_run(TIMER_STmin) < 0) {
// 连续帧帧序号 +1，超过 0xf 复位为 0
g_xcf_sn++;
if (g_xcf_sn > 0x0f)
g_xcf_sn = 0;
// 发送一帧连续帧
send_len = send_consecutiveframe(&remain_buf[remain_pos], remain_len, g_xcf_sn);
// 剩余需要发送的有效数据在 remain_buf 数组中的起始位置 remain_pos 移动 send_len
remain_pos += send_len;
// 剩余需要发送的有效数据长度需减去 send_len
remain_len -= send_len;
// 判断剩余需要发送的有效数据长度是否大于 0，若大于 0，表示还有连续帧需要继续发送，否则，表示连续帧已全部发送完毕，复位网络层状态
if (remain_len > 0) {
// g_rfc_bs: 接收到流控帧中的 bolck size 块大小
// 如果该值不为 0，则每连续收到 g_rfc_bs 个连续帧后，需返回一帧流控帧
// 如果该值为 0，则不需要再回复流控帧了，发送方可以一直无限制发送连续帧，直到发送完成所有连续帧
if (g_rfc_bs > 0) {
// 连续帧发送计数 +1
g_xcf_bc++;
if (g_xcf_bc < g_rfc_bs) {
nt_timer_start(TIMER_STmin); // 启动 STmin 定时器
} else {
// 连续发送 g_rfc_bs 个连续帧后，需要再次等待流控帧
g_wait_fc = TRUE;
nt_timer_start(TIMER_N_BS); // 启动 N_BS 定时器
}
} else {
nt_timer_start(TIMER_STmin); // 启动 STmin 定时器
}
} else {
clear_network(); // 复位网络层状态
}
}
}
/******************************************************************************
* 函数名称: uds_tp_recv_frame(uint8_t func_addr, uint8_t* buf, uint8_t len)
* 功能说明: 接收到一帧报文并处理
* 输入参数: uint8_t func_addr --0:物理寻址; 1:功能寻址
　　　　uint8_t* frame_buf --接收报文帧数据首地址
　　　　uint8_t frame_dlc --接收报文帧数据长度
* 输出参数: 无
* 函数返回: 无
* 其它说明: frame_dlc 长度必须等于 FRAME_SIZE，否则判断为无效帧
******************************************************************************/
void uds_tp_recv_frame(uint8_t func_addr, uint8_t *frame_buf, uint8_t frame_dlc)
{
uint8_t pci_type;
int ret = -1;
// 检查参数合法性
if (NULL == frame_buf || CAN_FRAME_SIZE != frame_dlc)
return;
if (0 == func_addr)
g_tatype = N_TATYPE_PHYSICAL; // 物理寻址
else
g_tatype = N_TATYPE_FUNCTIONAL; // 功能寻址
// 每帧报文第一个字节的高 4 位表示帧类型，共 4 种：单帧(SF)、首帧(SF)、连续帧(CF)、流控帧(FC)
pci_type = NT_GET_PCI_TYPE(frame_buf[0]);
// 接下来根据帧类型分别处理
switch (pci_type) {
case PCI_SF: // 单帧
// 处理单帧，这里不做限制，这意味着即便是在多帧收发的过程中，我们也可以处理单帧
// 为了不影响多帧数据的接收，我们为单帧数据单独设计一个独立的缓冲区 recv_buf_sf
recv_singleframe(frame_buf, frame_dlc);
break;
case PCI_FF: // 首帧
// 当网络层状态为接收或者空闲状态时
if (NWL_RECV == nwl_st || NWL_IDLE == nwl_st) {
// 复位网络层状态，主要是复位各种状态变量，并且关闭所有相关定时器
clear_network();
// 如果在接收连续帧时插入一条首帧，这是不正常的，通知上层做异常处理
// 接下来在 recv_firstframe 函数中将收到的连续帧数据破坏，重新处理首帧数据
if (NWL_RECV == nwl_st)
g_uds_ops.indication(recv_buf, recv_len, N_UNEXP_PDU);
// 处理首帧
ret = recv_firstframe(frame_buf, frame_dlc);
// 当首帧处理完成时，置网络层状态为接收状态，若帧格式错误，则置网络层状态为空闲状态
if (0 == ret)
nwl_st = NWL_RECV;
else {
nwl_st = NWL_IDLE;
}
}
break;
case PCI_CF: // 连续帧
// 当网络层状态为接收状态并且处在连续帧接收状态时
if (NWL_RECV == nwl_st && TRUE == g_wait_cf) {
// 处理连续帧
ret = recv_consecutiveframe(frame_buf, frame_dlc);
// 当连续帧处理完成或者帧格式错误时
if (ret <= 0) {
// 复位网络层状态，主要是复位各种状态变量，并且关闭所有相关定时器
clear_network();
nwl_st = NWL_IDLE; // 置网络层状态为空闲状态
}
}
break;
case PCI_FC: // 流控帧
// 当网络层状态为发送状态并且处在等待流控帧状态时
if (NWL_XMIT == nwl_st && TRUE == g_wait_fc) {
// 处理流控帧
ret = recv_flowcontrolframe(frame_buf, frame_dlc);
// 当流控帧处理完成或者帧格式错误时
if (ret < 0) {
// 复位网络层状态，主要是复位各种状态变量，并且关闭所有相关定时器
clear_network();
nwl_st = NWL_IDLE; // 置网络层状态为空闲状态
}
}
break;
default:
// 非法无效帧
break;
}
}
/******************************************************************************
* 函数名称: int network_reg(nt_usdata_t* usdata)
* 功能说明: 上层向 TP 层注册一些接口函数，当 TP 层对数据做完处理后再通过这些接口函数将数据交由上层继续处理
* 输入参数: nt_usdata_t* usdata --上层接口函数
* 输出参数: 无
* 函数返回: 0: OK; -1: ERR
* 其它说明: 指示服务（Indication）：用于向更上层或应用层传递状态信息及接收到的数据
　　　　确认服务（Confirm）：用于向更上层或应用层传递状态信息
　　　　请求服务（Request）：用于上层向网络层传递控制报文信息及要发送的数据
******************************************************************************/
int network_reg(nt_usdata_t *usdata)
{
// 检查参数合法性
if (NULL == usdata || NULL == usdata->ffindication || NULL == usdata->indication ||
NULL == usdata->confirm)
return -1;
// 上层向 TP 层注册的一些接口函数将会记录在 g_uds_ops 中，当 TP 层对数据做完处理后再通过这些接口函数将数据交由上层继续处理
g_uds_ops.confirm = usdata->confirm;
g_uds_ops.ffindication = usdata->ffindication;
g_uds_ops.indication = usdata->indication;
return 0;
}
// 在uds_tp.c中找到数据组装完成的位置（通常在拼接多帧数据的函数中）
void assemble_complete_frame(void)
{
for (int i = 0; i < UDS_RX_MAX; i++) {
rt_kprintf("%02X ", recv_buf[i]);
if ((i + 1) % 16 == 0)
rt_kprintf("\n");
}
rt_kprintf("\n");
}
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