Kurzanleitung CANoe - Institut für Automatisierungs- und ...

Universität Stuttgart
Institut für Automatisierungs- und Softwaretechnik
Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. P. Göhner
Fachpraktikum Automatisierungstechnik
Versuch Nr. 6
Einführung in das Bussystem FlexRay am
Beispiel Steer-by-Wire
Kurzanleitung
CANoe

Dokument Versionsverwaltung
Kurzanleitung CANoe V 1.1 2
Version Autor QS Datum Status Änderungen
0.1 Bäurle Pe 05.06.2011 in Bearb. Erstellung
1.0 Bäurle Pe 04.07.2011 vorgelegt
1.0 Bäurle Pe 04.07.2011 akzeptiert
1.1 Koch Ya 12.10.2012 akzeptiert Überarbeitung
Inhaltsverzeichnis
INHALTSVERZEICHNIS ...................................................................................................... 2
1 CANOE ............................................................................................................................. 3
1.1 ALLGEMEIN .............................................................................................................................. 3
2 CANOE-FENSTER .......................................................................................................... 4
2.1 SIMULATIONSAUFBAU .............................................................................................................. 4
2.2 MESSAUFBAU ........................................................................................................................... 4
2.3 TRACE ....................................................................................................................................... 5
2.4 DATEN ...................................................................................................................................... 5
2.5 GRAFIK ..................................................................................................................................... 5
2.6 STATE-TRACKER ...................................................................................................................... 6
2.7 WRITE ....................................................................................................................................... 6
2.8 STATISTIKMONITOR .................................................................................................................. 6
3 DESKTOP-KONZEPT .................................................................................................... 7
3.1 FENSTER MANAGEMENT .......................................................................................................... 7
4 VERSUCHSUMGEBUNG EINRICHTEN ................................................................... 9
4.1 KONFIGURATION ERSTELLEN ................................................................................................... 9
4.2 DATENBASIS HINZUFÜGEN ....................................................................................................... 9
4.3 FLEXRAY-INTERFACE KONFIGURIEREN ................................................................................. 10
4.3.1 Modus ................................................................................................................. 10
4.3.2 Optionen ............................................................................................................. 11
4.3.3 Key Slots ............................................................................................................ 11
4.4 FILTER .................................................................................................................................... 12
4.5 SYSTEMVARIABLEN ................................................................................................................ 13
4.6 PANEL KONFIGURATION ......................................................................................................... 14
4.7 MAKRO - AUTOMATISIERUNGSSEQUENZ ............................................................................... 14
4.8 CAPL PROGRAMM ÖFFNEN .................................................................................................... 15
4.9 MESSUNG/SIMULATION STEUERN .......................................................................................... 15
4.10 DATEN LOGGEN ...................................................................................................................... 15
5 NACHRICHTEN SENDEN .......................................................................................... 16
5.1 KNOTEN PANEL ...................................................................................................................... 16
5.2 PANEL DESIGNER ................................................................................................................... 17
5.3 CAPL PROGRAMM ................................................................................................................. 17
LITERATUR .......................................................................................................................... 18
Bäurle 12.10.2012

1 CANoe
1.1 Allgemein
Kurzanleitung CANoe V 1.1 3
CANoe ist ein Softwarewerkzeug der Vector Informatik GmbH für die Entwicklung, den Test
und die Analyse von Steuergerätenetzwerken aber auch von einzelnen Steuergeräten. Es
unterstützt Netzwerk-Designer, Entwicklungs- und Test-Ingenieure im kompletten
Entwicklungsprozess - von der Planung bis hin zur Inbetriebnahme kompletter verteilter
Systeme oder einzelner Steuergeräte. [Vect11]
Abbildung 1.1 CANoe [Vect11]
In CANoe können die FIBEX oder AUTOSAR Datenbanken des Clusters importiert werden.
Anschließend erhält man im Konfiguration Panel eine Ansicht über den Mess-, den
Simulations- und den Testaufbau. Im Trace Panel kann die Kommunikation des Bussystems
betrachtet und ausgewertet werden. Die erhaltenen Daten können im Analysis Panel detailliert
in unterschiedlichen Statistiken und Grafiken betrachtet werden.
Im Gegensatz zum CANalyzer kann in CANoe nicht nur gemessen und simuliert sondern
auch getestet werden. Dies ermöglicht nicht nur eine Restbussimulation sondern auch das
aktive Teilnehmen auf dem Bus.
Um CANoe nutzen zu können wird ein entsprechendes Interface für den jeweiligen Bus
benötigt. In unserem Fall handelt es sich dabei um das FlexRay-Interface VN3600. Dieses
Interface enthält auch die benötigten Soft- und Hardware Lizenzen, um das
Softwarewerkzeug in vollem Umfang nutzen zu können.
Im Simulationsaufbau in CANoe wird das Interface durch einen Cluster-Block repräsentiert
und kann über einen „rechtsklick“ auf diesen Konfiguriert werden.
HINWEIS: Falls die gewünschte Information in diesem Dokument nicht zu finden ist, nutzen
Sie bitte die Programm Hilfe F1.
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2 CANoe-Fenster
2.1 Simulationsaufbau
Abbildung 2.1 Simulationsaufbau-Fenster
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Der Simulationsaufbau des Gesamtsystems wird im Simulationsaufbau-Fenster grafisch
dargestellt. Man erhält eine Übersicht über die simulierten Netzwerk-Knoten, -Interaktive
Generatoren, -Replay-Blöcke, die Datenbasen und die verwendeten Hardware-Interfaces.
2.2 Messaufbau
Abbildung 2.2 Messaufbau-Fenster
Der Datenfluss des Netzwerkes wird im Messaufbau-Fenster grafisch dargestellt. Es können
Statistic-, Trace-, Daten-, Grafik-, Logging-, State-Track-Fenster und ein FlexRay Cluster
Monitor eingefügt werden. Diese Fenster ermöglichen Einstellungen oder Auswertungen
einer Messung auf unterschiedliche Art und Weise.
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2.3 Trace
Abbildung 2.3 Trace-Fenster
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Im Trace-Fenster kann die Busaktivität protokolliert und analysiert werden. Mit Hilfe von
Filtern können Botschaften im Trace-Fenster oder durch Vorschalten eines Filter-Blocks im
Messaufbau-Fenster isoliert werden.
2.4 Daten
Abbildung 2.4 Daten-Fenster
Hier können ausgewählte Signale, Umgebungs- und Systemvariablen als physikalische
Größen einfach dargestellt werden.
2.5 Grafik
Abbildung 2.5 Grafik-Fenster
Im Grafik-Fenster können Signale, Umgebungs- und Systemvariablen über den
Simulationszeitraum grafisch dargestellt und nach Messungsende analysiert werden.
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2.6 State-Tracker
Abbildung 2.6 State-Tracker-Fenster
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Das State-Tracker-Fenster ist zur Analyse und Darstellung von Bitwerten und Zuständen von
Signalen, Umgebungs- und Systemvariablen geeignet.
2.7 Write
Abbildung 2.7 Write-Fenster
Das Write-Fenster hat in CANoe zwei Funktionen, zum einen werden alle CAPL-Programm
Meldungen, die über write() gesendet werden, ausgegeben, zum anderen werden alle
Systemmeldungen zur aktuellen Messung ausgegeben.
2.8 Statistikmonitor
Abbildung 2.8 Statistikmonitor-Fenster
Im Statistik-Fenster kann man sich während der Messung statistische Informationen zu
Frames, Syntax, PDUs, Buslast, POC-States, Offset- und Rate-Correction anzeigen lassen.
Ebenfalls kann in einem zusätzlichen Statistik-Fenster die Busaktionen in einem Histogramm
dargestellt werden.
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3 Desktop-Konzept
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Das Desktop-Konzept in CANoe dient zur besseren Übersicht und Organisation der Fenster.
Beim Öffnen einer neuen Konfiguration stehen dem Benutzer folgende Desktops zur
Verfügung:
� Trace – Write- und Trace-Fenster
� Configuration – Messaufbau- und Simulationsaufbau-Fenster
� Analysis – FlexRay Statistics-, Daten- und Grafik-Fenster
Um einen neuen Desktop zu erstellen muss auf einen vorhandenen Desktop-Reiter ein
„Rechtsklick“ gemacht werden anschließend öffnet sich ein Menü in dem „Neu Desktop
anlegen“ ausgewählt werden kann.
3.1 Fenster Management
Vorhandene Fenster können über einen „Rechtsklick“ auf die Kopfzeile des Fensters unter
„Verschiebe nach“ auf einen anderen Desktop verschoben werden.
Um auf einem neuen Desktop Fenster oder Panels hinzuzufügen kann dies entweder über das
Hauptmenü „Ansicht“ oder einen „Rechtsklick“ auf den Bus im Messaufbau-Fenster
geschehen.
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Neuerstellte Panels sind immer Standard-Windows-Fenster und können über das markieren
als MDI-Fenster dem aktuellen Desktop zugewiesen werden.
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4 Versuchsumgebung einrichten
4.1 Konfiguration erstellen
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Um eine neue Konfiguration erstellen zu können muss in CANoe der Menüpunkt „Datei“ →
„Konfiguration neu...“ ausgewählt werden. Anschließend öffnet sich ein Vorlagendialog,
siehe Abbildung 4.1. In unserem Fall wird die FlexRay.tcn Vorlage gewählt.
Abbildung 4.1 CANoe Konfigurationsvorlagen
Im Simulationsaufbau ist nach Auswahl der Vorlage nun der Bus und das FlexRay-Interface
schematisch dargestellt.
4.2 Datenbasis hinzufügen
Die FIBEX-Datenbasis des IAS Demonstrators Gokarts ist im Pfad
E:\FAPRA_FlexRay\Vorlage\IAS_Gokart.xml hinterlegt. Diese kann im Simulationsaufbau
Fenster durch einen „Rechtsklick“ auf Datenbasen, siehe Abbildung 4.2, hinzugefügt werden.
Der Simulationsumgebung sind nun alle Clusterparameter (Busgeschwindigkeit, Zyklusdauer,
usw.) des IAS Demonstrator Gokarts bekannt. Die empfangenen Symbole auf dem Bus
können nun aufgelöst und auch in einem CAPL Programm verwendet werden.
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Abbildung 4.2 Simulationsaufbau - Datenbasen
Kurzanleitung CANoe V 1.1 10
In CANoe kann nun mit Hilfe des FIBEX Explorers die Datenbasis dargestellt werden. Für
detaillierte Informationen siehe Kurzanleitung FIBEX Explorer.
4.3 FlexRay-Interface konfigurieren
Durch einen „Doppelklick“ auf das FlexRay-Interface im Simulationsaufbau öffnet sich die
Netzwerk-Hardware-Konfiguration.
4.3.1 Modus
Um beispielsweise die Wakeup/Startup Prozedur des FlexRay Clusters betrachten zu können
muss sich das FlexRay-Interface im Asynchronen Modus befinden. Da CANoe im
Synchronen Modus nur Frames empfangen und senden kann wenn bereits ein Synchroner
Bus, d.h. abgeschlossene Wakeup/Startup Prozedur, vorhanden ist.
Abbildung 4.3 FlexRay Netzwerk-Hardware-Konfiguration - Modus
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Während des Versuchs kann der Sync. /Async. Modus verwendet werden, der eine
Kombination aus beiden Modi darstellt. Dieser kann über die Netzwerk-Hardware-
Konfiguration, siehe Abbildung 4.3, eingestellt werden.
4.3.2 Optionen
Falls im Cluster kein Wakeup Knoten vorhanden ist muss das FlexRay-Interface Wakeup
Pattern gesendet werden, um die Kommunikation auf dem Bus zu initialisieren. Wie in
Abbildung 4.4 zu erkennen ist kann zu Beginn einer Messung eine definierte Anzahl an
Wakeup Patter automatisch gesendet werden. Die Einstellung können manuell oder per
defaults aus der FIBEX Datei vorgenommen werden.
Abbildung 4.4 FlexRay Netzwerk-Hardware-Konfiguration – Optionen
4.3.3 Key Slots
Das FlexRay-Interface kann auch Startup/Sync Frames versenden, was bei einer Point-to-
Point Verbindung mit nur einem Steuergerät erforderlich ist, um eine Kommunikation auf
dem Bus zu ermöglichen.
Abbildung 4.5 FlexRay Netzwerk-Hardware-Konfiguration - Key Slots
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4.4 Filter
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Filter können im Messaufbau-Fenster verwendet werden. Durch „Rechtsklicken“ auf öffnet
sich ein Menü und der gewünschte Filter, siehe Tabelle 4.1, kann hinzugefügt werden.
Tabelle 4.1CANoe Filter
Filterblock Typ Beschreibung
/ Eventfilter – alle Protokolle
DF – Durchlaßfilter
SF – Sperrfilter
Eventfilter - FlexRay FlexRay – Frame- / Knoten- / Eventfilter
/ Variablenfilter
DU – Durchlaßfilter
SU - Sperrfilter
Durch „Doppelklicken“ auf den jeweiligen Filterblock öffnet sich das jeweilige
Konfigurationsfenster. Hier kann intuitiv die gewünschte Einstellung vorgenommen werden.
Abbildung 4.6 Eventfilter - Konfigurationsfenster
Abbildung 4.7 FlexRay - Konfigurationsfenster
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Abbildung 4.8 Variablenfilter - Konfigurationsfenster
4.5 Systemvariablen
Kurzanleitung CANoe V 1.1 13
Systemvariablen können zum modellieren interner Simulationsgrößen verwendet werden. Sie
helfen beim Entwickeln, Testen und beim Analysieren durch verändern interner Variablen
und Parameter. Im Gegensatz zu Umgebungsvariablen benötigen sie keine externe Datenbank
und können über das CANoe Menü „Konfiguration“ → „Systemvariablen“ definiert werden.
Die Parametrisierung der Variablen kann im Systemvariablen-Konfigurations-Fenster, siehe
Abbildung 4.9, vorgenommen werden.
Abbildung 4.9 Systemvariablen Konfiguration
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4.6 Panel Konfiguration
Kurzanleitung CANoe V 1.1 14
Über das CANoe Menü „Konfiguration“ → „Panel Konfiguration“ können bereits erstellte
Panel der aktuellen Konfiguration hinzugefügt oder entfernt werden.
4.7 Makro - Automatisierungssequenz
Makros ermöglichen reproduzierbare und automatisierte Tests. Sie können mit dem Makro-
Recorder, siehe Abbildung 4.10, aufgenommen und wiedergegeben werden. Ebenfalls können
geloggte Systemvariablen in *.asc Dateien abgespielt werden.
Über das CANoe Menü „Konfiguration“ → „Makro“ kann die Automatisierungssequenz
Konfiguration geöffnet und alle notwendige Einstellungen vorgenommen werden.
Abbildung 4.10 Makro - Automatisierungssequenz Konfiguration
Das aufzeichnen und abspielen des Makros geschieht dabei immer zu Messungsstart.
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4.8 CAPL Programm öffnen
Kurzanleitung CANoe V 1.1 15
Um das CAPL Programm eines Netzwerk-Knotens öffnen zu können muss auf das linke
Symbol der ECU im Simulationsaufbau-Fenster geklickt werden.
4.9 Messung/Simulation steuern
Die Messung kann über das Mikromenü gesteuert werden:
Messung-Start
Messung-Stopp:
4.10 Daten Loggen
Im Messaufbau-Fenster kann ein Logging-Block aktiviert werden. Dieser zeichnet während
der gesamten Messung alle Daten, wie z.B. die Buskommunikation, Systemvariablen,
Fehlermeldungen, usw. auf. Um ein Signal oder Variable gezielt zu loggen müssen Filter
verwendet werden.
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5 Nachrichten senden
5.1 Knoten Panel
Kurzanleitung CANoe V 1.1 16
Die einfachste Art Signale auf dem FlexRay-Bus zu ändern ist es im Simulationsaufbau-
Fenster, den gewünschten Sende-Knoten hinzuzufügen („Rechtsklick“ auf den Bus).
Anschließend kann durch „Klicken“ auf das rechte Symbol im Netzwerk-Knoten das Knoten
Panel, siehe Abbildung 5.1 geöffnet werden.
Hier kann bequem der gewünschte Wert des Signals eingegeben und durch „Klicken“ des
Update-Buttons der Werte auf den FlexRay-Bus gesendet werden.
Abbildung 5.1 Knoten Panel - IAS Kart - FR_FSU3
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5.2 Panel Designer
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Mit Hilfe des Panel Designer können eigene Fenster mit unterschiedlichsten Funktionen, wie
beispielsweise das senden von Botschaften oder die Anzeige der Signalwerte und
Systemvariablen realisiert werden.
(1) Liste alle Signale, Botschaften und Knoten
(2) CANoe-Panel Vorschau
(3) Toolbox - Vector Standard Komponenten Übersicht
(4) Eigenschaften der ausgewählten Komponente
(5) Beschreibung der ausgewählten Komponente
Abbildung 5.2 Knoten Panel - IAS Kart - FR_FSU3
Aus der Toolbox, siehe Abbildung 5.2, kann die gewünschte Komponente per drag&drop auf
die Arbeitsfläche gezogen werden. Danach kann z.B. einer Trackbar ein Signal oder
Systemvariable zugewiesen und später während der Simulation manipuliert werden.
Der Panel Designer kann über das Mikromenü geöffnet werden:
5.3 CAPL Programm
Siehe Kurzanleitung CAPL.
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Literatur
Kurzanleitung CANoe V 1.1 18
[Vect11] Vector Informatik GmbH: www.vector.com, Stand 02/2011
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