CANoe.J1939. Produktinformation

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1 Produktinformation

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung Anwendungsgebiete Eigenschaften und Vorteile Weiterführende Informationen Funktionen Hardwareschnittstellen Transportprotokolle J1939-Scanner J Compliance Test (2008) mit J1939 XML Test Modul Manager J Compliance Test (2015) mit vteststudio Protokollspezifische Darstellung J1939-Filter Simulation Datenbasis Fehlercode-Monitor (DTC-Monitor) Diagnosespeicherzugriff OBD Inspection and Maintenance Monitor Erweiterungen für maritime Anwendungen Vergleich der Optionen.J1939 und.iso11783 für CANalyzer und CANoe Schulungen V1.1 04/2018 Gültig für CANoe.J1939 ab Version In diesem Dokument werden die Anwendungsgebiete und Funktionen der Option CANoe.J1939 für CANoe aufgeführt. CANoe.J1939 erweitert die Standardfunktionalität von CANoe. Produktinformationen und technische Daten zu Grundfunktionen von CANoe werden in jeweils eigenen Dokumenten bereitgestellt. 2

3 1 Einführung SAE J1939 ist ein CAN-basiertes Kommunikationsprotokoll für den Datenaustausch zwischen Steuergeräten im Nutzfahrzeugbereich. Es arbeitet auf dem Physical Layer mit CAN-Highspeed nach ISO Bei J1939 handelt es sich um ein Multimaster-Netzwerk mit dezentralisiertem Netzwerk-Management und überwiegend verbindungsloser Kommunikation. 1.1 Anwendungsgebiete CANoe.J1939 eignet sich auf Grund der Simulationsmöglichkeiten besonders für die Entwicklung, das Design und die Verifikation von J1939-Netzwerken. Der praktische Einsatz als Werkzeug für Diagnose und Fehlersuche ist ebenso denkbar wie die Verwendung zur Restbussimulation bei Inbetriebnahme oder Montage. Insbesondere der J1939 XML Test Module Manager und die J Compliance Test Unit (2015) unterstützen den Anwender bei der Erstellung von Integration- und Modultests. Da die SAE J1939-Spezifikation die Basis für andere Netzwerke, wie zum Beispiel NMEA 2000, ISO 11783, ISO (Truck & Trailer) FMS und GB/T27930, darstellt, kann die Option auch grundsätzlich dort genutzt werden. Bei parallelem Betrieb der Optionen.J1939 und.canopen ist CANoe das optimale Entwicklungs- und Testwerkzeug für die Aufbauschnittstelle nach CiA DS-413 CANopen Truck Gateway. Durch Kombination mit der Option.J1587 erfolgt eine einheitliche Betrachtung auf gleicher Zeitbasis über Busgrenzen hinweg. 1.2 Eigenschaften und Vorteile Bei konsequenter Nutzung von CANoe.J1939 begleitet das Werkzeug den Entwickler durch den gesamten Entwicklungsprozess, von der Planung bis zur Realisierung. Die in der Designphase erstellten und durch Simulation überprüften Modelle werden immer wieder in anderer Form weiterverwendet. So können zum Beispiel die Modelle zur Verifizierung der Implementierung und später zur Funktionsprüfung am Bandende genutzt werden. Für den Anwender entfällt die detaillierte Einarbeitung in das J1939-Protokoll und er kann sich so auf die eigentliche Aufgabe der Simulationserstellung bzw. der Datenanalyse konzentrieren. Dies steigert die Qualität des Entwicklungsprozesses sowie die Effizienz der Datenanalyse erheblich. Bild 1: Die Analyse und Simulationseigenschaften von CANoe werden um J1939-spezifische Funktionen gezielt erweitert, z.b. um die Darstellung des J1939-Protokolls im Trace-Fenster und die Netzwerkübersicht im Scanner. 3

4 1.3 Weiterführende Informationen > Vector Download-Center Für CANoe stehen im Internet diverse Dokumente zur Verfügung. Mit der Demo-Version erhalten Sie zu den verschiedenen Anwendungsgebieten Beispielkonfigurationen sowie eine detaillierte Online-Hilfe, in der alle Funktionen von CANoe beschrieben werden. Des Weiteren profitieren Sie von wertvollem Know-how in Form von Fachartikeln,und Application Notes. > CANoe Feature Matrix Weitere Informationen über Varianten, Kanal- und Bussystemunterstützung stehen in der Feature Matrix zur Verfügung. 2 Funktionen CANoe.J1939 erweitert die Standardfunktionalität von CANoe um: > Unterstützung der Transportprotokolle BAM, CMDT und Fast Packet > Grafische Darstellung der Netzwerkknoten (Scanner) > Protokollspezifische Darstellung, Prüfungen, Interpretation, Filter und Suchfunktionen im Trace-Fenster > J1939-Filter im Messaufbau > Einfache Simulation von Steuergeräten (ECUs) > Erweiterte Datenbasis > Fehlercode-Monitor (DTC-Monitor) > OBD Inspection and Maintenance Monitor > Diagnosespeicher-Fenster > J Compliance Test (2008- und 2015-Revisionen) > GNSS-Simulator, GNSS-Monitor und GPS Fenster > Unterstützung der J1939 AUTOSAR Systembeschreibungen 3 Hardwareschnittstellen Alle von CANoe unterstützten Hardware-Interfaces für CAN sowie das Vector Testsystem (VT System) können verwendet werden. Für die Kompatibilität wird jedoch empfohlen, ISO (ISO Highspeed) kompatible Bustreiber (z.b. CANcab 251mag) zu verwenden. In Verbindung mit ISO (Truck & Trailer) sind spezielle Bustransceiver (CANcab 10011opto oder CANpiggy 10011opto) notwendig. Es werden alle standardisierten Physical-Layer (SAE J , -14 und -15) unterstützt und sind leicht zu konfigurieren. 4 Transportprotokolle Wird ein im Standard beschriebenes Transportprotokoll (BAM, CMDT oder Fast Packet) verwendet, kann CANoe die einzelnen übertragenen CAN-Telegramme wieder zusammensetzen. 5 J1939-Scanner Der Scanner überwacht die Kommunikation und stellt eine übersichtliche Darstellung aller Netzknoten zur Verfügung. Insbesondere die Veränderungen in einem dynamischen Netzwerk können leicht nachvollzogen und analysiert werden. Falls notwendig, kann eine zentrale und übersichtliche Neukonfiguration der Knotenadressen oder der J1939-Gerätenamen erfolgen. Darüber hinaus werden Informationen zu Funktionalität oder Hersteller ausgegeben. 4

5 6 J Compliance Test (2008) mit J1939 XML Test Modul Manager Der J1939 XML Test Modul Manager unterstützt den Anwender bei der Zusammenstellung von komplexen Tests, basierend auf dem CANoe XML Test Feature Set. Diese lassen sich sehr schnell und ohne Programmieraufwand mit CANoe realisieren. Speziell für J1939-Anwendungen steht eine Vielzahl von Testfällen zur Verfügung, die mit Hilfe des Managers ausgewählt und konfiguriert werden. Besonders die im SAE J (Compliance) Dokument aus dem Jahr 2008 beschriebenen Tests sind dabei berücksichtigt. Detaillierte Fehlermeldungen erleichtern die Analyse von fehlgeschlagenen Testfällen. Das Anwendungsspektrum reicht von einfachen Testfällen bis zu komplexen Integrations- und Kompatibilitätstests für Systemintegratoren. Das an den Testreport aus SAE J angelehnte Layout der Ergebnisse von Compliance-Tests erhöht den Wiedererkennungswert und vereinfacht somit den Austausch von Testergebnissen zwischen Zulieferer und OEM. 7 J Compliance Test (2015) mit vteststudio Um die Testszenarien, die im neuen J Compliance Dokument (Release 2015) definiert sind, abzudecken, wird eine Test Unit zur Verfügung gestellt, die mit Hilfe von vteststudio und eines spezialisierten Fensters erstellt ist. Alle für die Testdurchführung relevanten Daten werden direkt in dem eigens dafür vorgesehenem Fenster komfortabel verwaltet. Ausführliche und exakte Testprotokolle stellen Testablauf und -ergebnisse übersichtlich dar, was eine spätere Fehleranalyse erheblich vereinfacht. Bild 2: Einfache Konfiguration eines J Compliance Tests, übersichtliche Darstellung von Testergebnissen. 5

6 8 Protokollspezifische Darstellung Die Interpretation des Protokolls beschränkt sich auf die vom Anwender als J1939 konfigurierten CAN-Kanäle. Gateway- Lösungen mit unterschiedlichen Protokollen können so einfach überwacht werden. Die Darstellung von 29- und 11-Bit-CAN- Identifier wird gleichzeitig unterstützt. CANoe.J1939 erlaubt dem Anwender die Überwachung der Kommunikation auf symbolischer Ebene in einem Trace-Fenster. Dort werden die übertragenen Parametergruppen dargestellt. Alle relevanten Informationen werden in eigenen Spalten, wie Parameter Group Number, Priorität, Quell- und Zieladresse sowie Protokollinterpretation in Textform, ausgegeben. Einzelne Themenbereiche wie Transportprotokolle, Netzwerk-Management und Diagnose werden farblich gekennzeichnet. Insbesondere das Hervorheben von Protokollverletzungen hilft, eine J1939-konforme Kommunikation sicherzustellen. Zusätzliche Funktionen wie die themenbezogenen Analysefilter, die Kontextsuche und die Spaltenfilter des Trace-Fensters vereinfachen das Auffinden bestimmter Parametergruppen. Im Datenfenster werden vom Anwender ausgewählte Signale angezeigt, auch in Abhängigkeit von Quelladresse (SA) oder Zieladresse (DA). Dafür steht eine Vielzahl von Darstellungsmöglichkeiten, wie z.b. Balken, hexadezimale, dezimale oder binäre Anzeige, zur Verfügung. Die SAE J1939-spezifische Kodierung der Signalwerte (Error, Not Available) ist mit Hilfe einer Statusanzeige realisiert. Mit dem Online-Grafikfenster können Signalverläufe als Funktion über die Zeit dargestellt und ausgewertet werden. Nach Messungsstopp lassen sich z.b. Grafikfenster Trace-Fenster und GNSS-Monitor miteinander synchronisieren. Auffällige Ereignisse im Grafikfenster können somit einfach und schnell im Trace-Fenster nachvollzogen werden. 9 J1939-Filter Der J1939-Filter im Messaufbau bietet protokollspezifische Konfigurationsmöglichkeiten wie PGN- und Steuergeräteadressen-Filter. Darüber hinaus unterstützt er Netzwerke mit wechselnden Steuergeräteadressen. Die Konfiguration des Filters erfolgt dabei mit Hilfe des J1939-Gerätenamens und erlaubt es, CANoe Konfigurationen zu erstellen, die weitgehend unabhängig von den real verwendeten Adressen sind. Die konfigurierbare Spaltenansicht sorgt dabei für die nötige Übersicht. 10 Simulation CANoe.J1939 ermöglicht die Simulation und Analyse des Datenverkehrs von Netzwerken unter Nutzung des J1939- Kommunikationsprotokolls. Die Systemumgebung wird hierbei mittels Systemvariablen und grafischen, interaktiven Bedienpanels modelliert. Die verschiedenen Netzwerkknoten werden, auf Basis der Kommunikationsbeziehungen in der Datenbasis, vom J1939 Interaction Layer simuliert. Zudem stehen verschiedene J1939-Bibliotheken für die Programmiersprache CAPL zur Verfügung, die diese gezielt um Funktionen erweitern. Bild 3: Simulation eines J1939 Netzwerkes 6

7 11 Datenbasis Die Beschreibung der J1939-Parametergruppen und Signale erfolgt in einer Datenbank. Diese ist bereits exemplarisch mit Standardobjekten vordefiniert. Der Anwender kann die Datenbank mit dem mitgelieferten CANdb++ Editor beliebig erweitern, um z.b. anwendungsspezifische Parametergruppen (Proprietary PGs) zu definieren. Der CANdb++ Editor wurde speziell für den Einsatz im J1939-Umfeld mit Dialogen und zusätzlichen Ansichten erweitert um die Erstellung und Verifikation für den Anwender erheblich zu erleichtern. Die so definierten Parametergruppen und Signale können im gesamten Programm symbolisch ausgewählt werden. Bild 4: CANdb++ Editor mit J1939-spezifischer Darstellung der Kommunikationsbeziehungen (K-Matrix). Bild 5: J1939-spezifische Darstellung der PG Electronic Engine Controller 3 7

8 12 Fehlercode-Monitor (DTC-Monitor) Der Fehlercode-Monitor erlaubt den einfachen Umgang mit dem J1939-Diagnoseprotokoll. Ohne Programmierung können Fehlercodes dargestellt oder bei Bedarf abgefragt werden. Über eine Schaltfläche ist es möglich von einem ausgewählten Fehlercode an die entsprechende Stelle im Trace-Fenster zu springen. Zudem wird der Umgang mit Freeze Frames (erweiterte Informationen aus dem Fehlerspeicher) unterstützt. Damit eignet sich der Fehlercode-Monitor besonders für die abgasrelevante Diagnose oder die Diagnose des Antriebstrangs. Die Ergebnisse können mit Hilfe der Zwischenablage einfach in andere Anwendungen exportiert werden. Bild 6: Aktuelle Fehlercodes stellt der DTC-Monitor in übersichtlicher Form dar. Funktionen wie Fehlerspeicher-Löschen stehen zur Verfügung. 13 Diagnosespeicherzugriff Mit dem Diagnosespeicher-Fenster ist der direkte Zugriff auf Speicherbereiche in einem Steuergerät möglich. Dies kann z.b. der Fehlerspeicher oder der Programmcode sein. Die Adressierung erfolgt mit Hilfe von Parameternummern (Suspect Parameter Numbers) oder einer Adresse. Das Fenster basiert auf den Diagnosediensten DM14, DM15, DM16, DM18. Die Authentifizierung wird mit Hilfe einer herstellerspezifischen Seed & Key-DLL realisiert. Alternativ ist mit CAPL die Implementierung des Seed & Key-Verfahrens möglich. Darüber hinaus ermöglicht die Unterstützung von Diagnosedienst DM13 (Start/Stop Broadcast) die zeitweise Reduzierung der Netzlast. 14 OBD Inspection and Maintenance Monitor Der OBD Inspection and Maintenace Monitor unterstützt den Steuergeräteentwickler sowie den Integrator im Umgang mit abgasrelevanten Tests. Mit diesem Fenster lassen sich steuergeräteinterne Tests anstoßen und die Ergebnisse darstellen. Grundlage für das Fenster sind die Diagnosedienste DM5, DM7, DM8, DM10, DM21, DM26 und DM Erweiterungen für maritime Anwendungen > Der GNSS-Simulator, der GNSS-Monitor und das GPS-Fenster ermöglichen die einfache Simulation bzw. die grafische Darstellung und Auf-zeichnung von Positionsdaten. Eine dritte Größe wie Höhe oder Geschwindigkeit kann dabei farblich dargestellt werden. Nach dem Messungsstopp kann der GNSS-Monitor bzw. das GPS Fenster mit Trace- und Grafikfenster synchronisiert werden. > Die GNSS-Nodelayer-DLL lässt auch komplexe Simulationen zu, die Rückkopplungen des Systems, wie z.b. Geschwindigkeits- oder Fahrtrichtungsänderungen, berücksichtigen. 8

9 > Das Transportprotokoll Fast Packet wird zusätzlich zu den J1939-Transportprotokollen CMDT und BAM unterstützt. Für Simulationen wird dieses ebenfalls vom J1939 Interaction Layer unterstützt. Bild 7: Der GNSS-Monitor und das GPS Fenster stellen Positionsdaten dar und können nach Messungsstopp z.b. mit Trace- und Grafik-Fenster synchronisiert werden. 16 Vergleich der Optionen.J1939 und.iso11783 für CANalyzer und CANoe Trace-Fenster: J1939- spezifische Spalten Trace-Fenster: ISO11783 Trace-Fenster: Kontextsuche CANalyzer.J1939 CANoe.J1939 CANoe.ISO11783 Trace-Fenster: Erweiterungen der Analyse-Filter Trace-Fenster: Analyse-Filter für J1939-Themenbereiche Trace-Fenster: Analyse-Filter für ISO11783-Themenbereiche J1939-Filter im Messaufbau Interaktiver Generator: J1939- spezifische Parameter CAPL: Erweiterungen für PGs J1939-Scanner Darstellung von PGN, SA, DA, Prio, DP, PGN-Name, Knotenname, Protokollinterpretation und Protokollverletzungen mit entsprechenden Spaltenfiltern, Darstellung des Netzwerks als eine Art Sequence- Diagramm Interpretation z.b. für Virtual Terminal / Process Data / File Server / Peer Contol / TIM Vorherige/nächste PG von derselben SA / Request- Response / Transportprotokoll J1939-spezifische Erweiterungen für PGN, SA, DA und Prio; dynamischer SA/DA-Filter basierend auf J1939- Netzwerk-Management Netzwerk- Management / Diagnose / proprietäre PGs Virtual Terminal / Prozessdaten / File Server / Sequence Control / TIM PG-bezogener Filter abhängig oder unabhängig von SA, DA und Prio; dynamischer SA/DA-Filter basierend auf J1939-Netzwerk-Management Komfortable Konfiguration von PGN, SA, DA, Prio, etc.; Unterstützung von Transportprotokollen Syntax Erweiterungen zur Verarbeitung von Parametergruppen Überwachung und Anzeige von Kommunikationseigenschaften von Controller Applications; Funktionalität für die Konfiguration von Adressen und J1939-Gerätenamen DTC-Monitor GUI für das J1939-Diagnoseprotokoll OBD-I/M-Monitor On Board Diagnostic Inspection and Maintenance Monitor J1939-Diagnosespeicherzugriff Lesen und Schreiben von SPNs und Speicherbereichen 9

10 GNSS-Monitor, GPS-Fenster CANalyzer.J1939 CANoe.J1939 CANoe.ISO11783 Aufzeichnung von Positionsdaten und grafische Anzeige des zurückgelegten Wegs GNSS-Simulator Simulation von Positionsdaten (GNSS/GPS) Virtual Terminal Interaktives Task-Controller- Ermöglicht Tests mit unterschiedlichen Varianten des Virtual Terminal (Auflösung, monochrom, farbig) Der Dialog für Prozessdaten erlaubt den Zugriff auf individuelle Daten verschiedener Anbaugeräte Fenster Transportprotokoll: BAM Broadcast Announce Message Transportprotokoll: CMDT Connection Mode Data Transfer (Unicast) Transportprotokoll: Fast Packet Transportprotokoll: ETP Beispieldatenbasis: J1939 Beispieldatenbasis: ISO11783 Datenbasis: J1939- Kommuniukations-Matrix Datenbasis: J1939 ARXML (AUTOSAR 4.2.2) Demos: J1939 Demos: ISO11783 Simulation J1939 Interaction Layer CAPL: J1939 Nodelayer DLL CAPL: GNSS Nodelayer DLL ISO11783 Interaction Layer ISO11783 Virtual Terminal Interaction Layer ISO11783 Task Controller Interaction Layer CAPL: ISO11783 Nodelayer DLL Schnelles Transportprotokoll (z.b. zur Übertragung von Positionsdaten) Extended Transport Protocol (zur Übertragung von großen Datenmengen) Datenbasis vorkonfiguriert mit standardisierten J1939- PGNs Datenbasis vorkonfiguriert mit standardisierten ISO PGNs Übersichtliche Darstellung und einfache Definition der Beziehungen zwischen Signalen, PGNs und CAs Systembeschreibung nach dem AUTOSAR Standard Beispiele für Diagnose, Abgasnachbehandlung, Reifendruckkontrolle usw. Beispiele mit Virtual Terminal, Interaktiver Task Controller, Address Claiming usw. Simulation von individuellen Knoten zum Testen; Restbussimulation Modellbasierte, signalorientierte Simulation mit wenig oder keinem Programmieraufwand J1939-spezifische Funktionsbibliothek für die Behandlung von Netzwerk-Management, PGs und Transportprotokollen Bibliothek mit spezifischen Funktionen für komplexe Simulationen eines GNSS-Empfängers Einfache Simulation eines Anbaugerätes oder eines Auxiliary Inputs inklusive Kommunikation mit Virtual Terminal, Task Controller, TIM-Server und TIM-Client. Umfangreiche komfortable CAPL-Schnittstelle. Nahtlose Integration in eine Testumgebung. Einfache Simulation eines Virtual Terminals. Umfangreiche komfortable CAPL-Schnittstelle. Nahtlose Integration in eine Testumgebung. Einfache Simulation eines Task Controllers. Umfangreiche komfortable CAPL Schnittstelle. Nahtlose Integration in eine Testumgebung. ISO spezifische Funktionsbibliothek für die Bearbeitung von Netzwerk Management, PGs, Transportprotokollen, IOP und PDD Test Feature Set Automatisierung und Dokumentation von Testabläufen J1939 XML Test Module Manager J Compliance Test Unit Unterstützt die Erstellung von komplexen Tests basierend auf dem Test Feature Set; automatische Erstellung von Konformitätstests, die in J (2008) in Tabellen 3 bis 10 definiert sind Führt automatisch Konformitätstests durch, die in J (2015) in Tabellen 3 bis 7 definiert sind 17 Schulungen Im Rahmen unseres Schulungsangebotes bieten wir für J1939 verschiedene Schulungen und Workshops in unseren Seminarräumen sowie vor Ort bei unseren Kunden an. Mehr Informationen zu den einzelnen Schulungen und die Termine finden Sie im Internet unter: 10

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