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CRC 与 Checksum区别： 相信大家在CAN Msg或者ETH PDU中经常会看到Checksum这种信号。提到Checksum，就必须要说明一下CRC校验，很多工程师会概念混淆，认为两者是同一个东西，实则它们有很大的区别。 第一 、 两者 存放位置不同。 CRC校验： 循环冗余检查（ CRC ）是一种数据传输检错功能，对数据进行多项式计算，并将得到的结果附在帧的后面，接收设备也执行类似的算法，以保证数据传输的正确性和完整性。 通过 CRC 概念可以得知， CRC 存放在 CRC 场，而 Checksum 存放在数据场之中，一般在数据场的第一个字节或者最后一个字节。 图1 标准数据帧格式 第二 、 两者应用场景 不同。 在CAN报文帧中，CRC校验是发送器根据发送的bit进行多项式计算校验，结果放在15bit长度的CRC位。接收器也是用相同的多项式计算总线上的数据，与接收到的校验值进行比较，相同则表示帧正确接收，并在ACK时隙中发送显性状态，覆盖发送器的隐性位；如果不同接收节点在ACK界定符之后发送错误帧。 图2 CRC校验原理 CRC校验是为了保证数据从一个CAN收发器发送到另外一个收发器的信号完整性，而数据场中Checksum校验算法是为了校验数据被正确的打包与解包，并且Checksum算法是可以自行制定的，计算规则的灵活度高。 Checksum 的应用场景 对于Checksum而言，它的应用场景有以下三点： 1. 确保数据正确打包 有些ECU内部的变量在传递到CAN收发器之前就有可能发生错误，这种类型的错误CAN收发器是无法检测到的。报文中的信号和Checksum校验是在应用层完成的，将报文中的各个字节进行校验，报文和Checksum一起发送，并且在接收节点进行解析，从而确保数据链路完整和数据正确打包。 2 . 实现数据加密 CAN网络是开放性的，CAN节点可以随时加入到总线当中，为了保证通信的安全性，ECU传输的关键控制信号需要进行加密，报文的发送方和接收方使用相同的Checksum算法作为数据加密的密钥。接收方对比秘钥，如果不同，此条报文的数据不被使用，从而避免被其他节点的数据影响。Checksum算法不在DBC等数据库文件中说明，可以单独保密，从而确保了数据的加密。 3 . 提高 数据 的可信度 一帧报文在多个字节中可能出现位错误，一般情况下CRC8校验的错误率为1/256，crc16校验的错误率为1/65536，crc32校验的错误率为1/(65536*65536)。通过Checksum校验可以提高数据的可信度。 由于Checksum的作用，其也常应用在车载以太网当中。 在CAPL中 Checksum信号 实现 通常情况下，Checksum和LiveCounter信号是成对出现的。在CANoe中使用仿真节点与真实控制器交互，需要将LiveCounter和Checksum信号仿真，这样才能成功通信。LiveCounter长度为4bit，它是用于报文发送计数的生命信号，每发送一帧报文后就对该LiveCounter位加1，会在0~15之间循环增加。在报文其他信号没有改变时，LiveCounter实时更新使得Checksum信号跟着更新，提高校验的准确性。那么LiveCounter信号该如何仿真呢？ 下面以CAN总线DBC为例，介绍在CAPL中实现LiveCounter和Checksum校验仿真。 CAPL是CANoe和CANalyzer中可用的类C的编程语言。CAPL中程序块的执行由事件控制，在专用的编译器中开发和编译，这样可以访问数据库中的所有对象以及系统变量，被汽车电子工程师们广泛使用。 下图为LiveCounter计算的代码，为了保证数据的准确性，进行一次Checksum计算，这样就可以实现LiveCounter信号的仿真。 图3 LiveCounter计算代码 下图为示例报文中各个信号位置排布关系，在此报文中，Checksum校验方式为前七个字节异或运算，将运算结果存放到最后一个字节。排布图中共有8个信号，它们的格式为Motorola格式，也就是俗称的大端模式。 图4 报文中信号排布 CAPL只能访问到报文中的信号，无法访问到报文中的每个字节，要进行Checksum计算，需要根据信号排布把前七个字节的真实值重新组合存放在一个byte类型的数组当中，然后对这个数组异或运算获取的结果为该报文中Checksum信号值。 对于不同长度的信号，需要声明不同类型的数组来存放不同的信号。byte类型长度为1字节，声明两个byte * 类型的数组（*为省略的数组名称）分别存放长度小于一字节的信号和重组后每个字节的真实值；int类型长度为2字节，声明int * 类型的数组存放长度为1-2字节的信号；long类型长度为4字节，声明long * 类型的数组存放长度为2-4字节的信号。下图为Checksum中信号长度小于1字节的字节重组示例代码。 图5 Checksum字节重组示例代码 另外，参与Checksum计算的是信号的真实值而不是物理值，如果信号中有偏移量和比例因子，在赋值时需要将信号加上偏移量，并除以比例因子以获得真实值。 图6 信号描述 为了保证和真实控制器通信正常，Checksum数据必须准确，Checksum计算步骤一般写成无返回值函数（void），在LiveCounter信号改变或者其他信号改变时调用计算。 正确计算的LiveCounter和Checksum信号曲线如下图所示。 图7 LiveCounter和Checksum信号曲线 总结 本文重点描述了CRC和Checksum信号的区别以及Checksum信号在CAPL中实现的方法。CAPL编程作为CANoe的灵魂，使CANoe满足仿真、分析、测试和诊断的各种复杂的要求，同时使CANoe的功能得以不断扩展。 北汇信息 作为Vector中国的合作伙伴，致力于为中国汽车客户提供优质的工具支持、解决方案以及测试服务。 注：图片来自于Vector。

提到CAPL，相信各位一定不陌生，它是由Vector公司开发的类似于C语言的面向过程编程语言，是CANoe和CANalyzer中可用的编程语言。CAPL中程序块的执行由事件控制，在专用的编译器中开发和编译，这样可以访问数据库中的所有对象以及系统变量，作为汽车电子工程师，在工作中会经常用到。 CAPL Browser中打开。 图1 CAPL打开方式 CAPL界面由功能区、程序框架浏览树、输出窗口、编辑区、访问区五部分组成。 图2 CAPL界面 顾名思义，程序编辑区就是编写CAPL脚本的区域；程序架构浏览树起目录的作用，可以把编辑区定位到编写的事件或函数类型的语句；输出窗口可以输出编译过程中的事件和使用搜索时定位到的结果；访问区能够访问到CANoe工程加载的数据库中的信号、创建的系统变量以及CAPL函数库中的语句，直接从右侧访问区拖拽到中间编辑区使用（注意：工程创建路径中不能有中文，否则访问不到数据库文件）。 功能区由五部分构成，首先是File菜单栏，与大多数软件相同，它是文件创建、保存、加载、设置等功能区域。 图3 File菜单栏 Home功能区提供了CAPL编译常用功能，包括代码编译、查找、替换、屏蔽、取消屏蔽等功能。 图4 Home功能区 Filter功能区的作用是管理CAPL的函数库，可以在函数访问区中屏蔽掉不需要的函数。 图5 Filter功能区 Debug功能区是调试的区域，提供了一些基本的调试操作，一般情况下不通过debug模式来调试脚本。基本上编译一次，存在错误可以通过Output输出窗口获得错误类型并进行更改。如果脚本编译成功之后，仍然不能满足测试步骤的输出，一般会使用Write窗口进行调试。 图6 Debug功能区 Layout功能区主要是针对CAPL用户的页面展示。例如进行水平分区、垂直分区等操作方便用户进行脚本编写。 图7 Layout功能区 CAPL应用场景： 节点仿真 关联Simulation Setup中的ECU节点，实现ECU节点仿真和整车网络仿真。 图8 Simulation Setup窗口 测试功能 关联Simulation Setup中的Test Module模块或是Test菜单中的Test Setup，结合TSL(Test Service Library，测试服务库)进行测试功能开发。 图9 Test Setup窗口 分析功能 关联Measurement Setup窗口功能模块中的Program Node，实现总线过滤、分 析功能。 图10 Measurement Setup窗口 CAPL脚本结构： 一个完整的CAPL脚本由三部分组成：变量、各种事件和自定义函数。 图11 CAPL的三部分 CAPL的事件类型包含三种：总线事件、属性事件、时间事件。CAPL常用的事件类型如下图所示。 图12 Measurement Setup窗口 CAPL常用函数： 下面以CANoe中Easy工程的light.can脚本为例介绍CAPL中的常用函数，该脚本与Panel联用实现转向灯仿真。 图13 声明全局变量 上图是CAPL中的全局变量声明，其中 ‘ msTimer ’为声明以ms为单位的计时器；‘ c onst int ’为声明int类型的常值变量，该变量的值无法改变；‘ int ’为声明int类型的变量，该类型变量有符号，长度为2字节。 图14 系统事件 ‘ on start ’是系统事件，测量开始执行会触发该事件，也就是点击Start按钮触发。 图15 CAN消息事件 ‘ on message ’是CAN消息事件，接收到指定消息时执行。‘ on message LightState’是对名字为LightState的报文反应，除直接使用字符串外，还可以使用报文ID指定触发报文。‘ on message 123 ’是对ID为123(dec)的报文反应；‘ on message 0x123’ 是对ID为123(hex)的报文反应；‘ on message *’是对所有的报文反应；‘ on message 100-200’是对ID为100-200间的报文反应。 图15 系统变量事件 ‘ on sysvar sysvar ’是系统变量事件，指定的系统变量值改变时执行。与之相对应另一个系统变量事件是‘ on sysvar_ update sysvar ’，指定的系统变量值更新时执行。 ‘setTimer( msTimer t, long duration)’是设置定时器函数，他有两个输入参数，第一个为声明的定时器变量，第二个是设定的时间。‘cancelTimer( msTimer t)’是取消定时器函数，入参为定时器变量，该函数的作用为取消设定的定时器。 图16 时间事件 ‘ on timer ’为时间事件，定时时间超过时执行，它与设置定时器函数联用。定时器通常应用在实现某个任务循环，在时间事件中写入一个设置定时器函数实现循环。 ‘ on key ’为键盘事件，被指定的键按下时执行。该事件常用于脚本调试。 此外，‘write()’函数在调试脚本中也常使用，该函数基于C语言中的‘printf()’函数，可以将文本消息输出在write窗口中。 北汇信息作为Vector中国的合作伙伴，始终专注于汽车电子领域的新技术和新产品，为整车厂和零部件企业提供完整的研发、测试解决方案，为工程师在汽车领域提供“趁手装备“！ 注：图片来自Vector。