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CANoe软件使用说明.docx
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更新于2023-03-16
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CANoe是Vector公司的CAN网络仿真测试软件,文档中介绍了CANoe的建模过程,以及CAPL语言编程风格,DBC文件编辑
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一、 关于 CANoe
CANoe 是德国 Vector Informatik 出品的开发软件,主要用于主机厂(OEMs),或
者 ECU 供应商进行 CAN 网络,或者 CAN 相关 ECU 的开发、分析、仿真、测试和诊断。
当然,CAN 总线主要应用与汽车。所以 Vector Informatik(简称 Vector )可以算是一
家车辆电子技术公司。和 Vector 做类似事情的公司还有 Phoenix Contack、Robert
Bosch、Siemens、Magix 等等。
二、 CANoe 的功能
庞大的机器中,很有可能含有许多电子控制器(称为 ECU,Electronic Control Unit)。
如果是汽车,他们很有可能使用 CAN 总线进行通讯。比如发动机控制器、车身控制器、仪
表盘。CANoe 有两个主要功能:
1. CANoe 提供了一个由计算机控制的仿真 CAN 网络,以及仿真网络上的仿真 CAN 总
线设备。并且配合外设 CAN 收发器,CANoe 还能够将这段虚拟网络与真实网络连
接起来。
2. CANoe 能够分析、记录网络上的消息。这样就能知道任何设备向任何设备发送的
信息。给出各种图表和报告,例如总线占用率、某个信号值随时间的变化等等。
将这些信息展示给用户,用于对器件或者网络的诊断。
比如,我们现在要设计一个 CAN 网络,包含若干 ECU。那么在我们的一份设计书中,
就会列出,各个 ECU 向外发送哪些消息、分别使用什么 ID、值代表什么意思、哪些 ECU 会
接收哪条消息,以及这些消息是否是周期信号,等等。在开发的初期,我们可能没有任何
ECU。那么使用 CANoe 仿真整个网络(所有设备),这样就能了解你设计的网络会不会有
什么问题。最极端的问题的例子就是总线上设备太多消息太多占满了总线负载。
此外,根据这一份设计,我们能提取出某个 ECU 相关的消息,形成各个 ECU 独立的设
计书。随着开发的进展,我们按照其中某 ECU 设计书实现了一个真正的 ECU,叫 ECU1。会
周期性的向 ECU2 汇报状态,并且接受 ECU3 给予的控制信号。那么我们将其接入真实的
CAN 网 络 ( 只 有 ECU1 的 网 络 ) , 并 连 接 到 CANoe 的 仿 真 网 络 ( 含 有 仿 真 的
ECU2、ECU3……),通过 CANoe 的分析和图表功能,我们就能知道 ECU1 是否如设计般的工
作——消息的周期是否正确,发送的数据是否准确,是否能够正常响应控制指令……
接下来我们相继开发出了 ECU2、ECU3。我们都将其接入 CAN 网络。相应的,CANoe
中仿真的设备越来越少。通过 CANoe 来观察、分析网络,并提供一部分网络功能,就能顺
利进行开发。直到最后一个 ECU 接入真实网络后,并经过 CANoe 分析无误后,我们就完成
了整个网络。
之后,CANoe 仍然可以担当 CAN 网络的监视者,向我们汇报数据。或者,在必要时向
CAN 网络发送消息,控制任何设备。
三、 CANoe 的安装与运行
从官网下载 CANoe 的安装包,如果你已经有了 DirectX 和.Net 的话,可以选择体积小一
些的版本。之后解压安装即可。安装时可以选择安装试用版,这不需要任何软件或者硬件
许可证(一般是 Vector 自家的 CAN 收发器),但试用版只能使用仿真网络。如果你有许可
证,务必安装非试用版。安装的最后会询问你需要的安装的 CAN 收发器硬件驱动,对于我
来说是 VN1630 的硬件驱动(同样由 Vector 出品),试用版当然就什么都不用选了。
如果一切顺利,可以直接运行 CANoe 了。第一次运行,CANoe 可能会警告你电脑设置
了休眠、设置了动态鼠标、设置了 Aero 等等影响性能的选项;或者没有硬件许可证之类的,
可以不予理会。
四、 CANoe 软件说明
界面:
和其它复杂的大程序一样,CANoe 窗口下有许多子窗口。默认会打开的是 CANoe 最重要的
两个窗口,Simulaon Setup 和 Measurement Setup。分别对应我在第二节介绍的 CANoe 的
两个功能。如果没有看到的话,注意 CANoe 窗口下方、状态栏之上,有几个小按钮。默认
是 Trace、Con#guraon、Analysis,它们被称为 Desktop。因为 CANoe 子窗口有点多,因此
通过 Desktop 来管理。点击 Con#guran,打开这个预设的 Desktop。
Simulaon Setup:仿真网络的设计,在这里添加、设置、删除仿真节点。
Measurement Setup:这里打开和设置图表、报告、记录等窗口。
另一个有用的窗口是 Write,它显示程序的输出。关掉其它可能会影响你注意力的窗口,有
了这三个,我们就可以开始工作了。窗口们都可以从菜单栏的 View 打开。
附加工具:
菜单栏 Tools 下,有最重要的两个工具:CAPL Browser 和 CANdb++ Editor 忽略其它:
CAPL Browser: CANoe 使用的开发语言 CAPL 的编辑器,同时可以编译。
CANdb++ Editor: CAN 数据库编辑器,编辑仿真和分析功能所需要的 CAN 消息数据库。
可以都打开看看,然后不保存任何内容关掉。
CANoe 相关文件格式:
这三种是最重要的文件,还有一些其它格式的文件,可以先不在意。
.cfg:CANoe 项目配置文件,可以理解为工程文件;
.dbc:CAN 数据库文件;
.can:仿真节点程序源代码,编译后生成.cbf。
新建配置文件:
首先让我们来规划一下文件结构:
<Project>
database\
*.dbc
log\
node\
*.can
panel\
*.xvp
*.cfg
database 下存放数据库文件.dbc;log 下存放所有的 log 文件,node 目录下存放 CAPL 程序源
代码.can,panel 存放 Panel 设计文件。
打开 CANoe,使用 File > New Con#guraon...来新建一个 CANoe 项目。模板使用
CAN_500kBaud_1ch.tcn,它表示默认 CAN 总线波特率设置为 500kbps,只有 1 个频道
(Channel)。文件名为 can.cfg。
简易工作流程:
使用 File > New Con#guraon 新建一个 CANoe 项目配置文件。
打开 Simulaon Setup 窗口,为仿真网络添加 CAN 数据库。
在 Simulaon Setup 内添加仿真节点。
为仿真节点编写程序,语言可以使用 CAPL 或者.Net。
选择全仿真网络(Simulated bus)或者真实网络(Real bus),半仿真同样使用 Real
bus。
运行 CANoe,开始仿真或者分析。
通过 Measurement Setup 打开各个窗口观察 CAN 网络,通过 Write 窗口观察仿真程序
的输出。
结束
补充:
CANoe 的全名是 CAN open environment ,但是作为 Vector 的核心产品之一,CANoe 并不那么
开放。CANoe 的许可信息集成在 Vector 的 CAN 收发器内,这使你只能购买使用 Vector 的收
发器;开发语言 CAPL 和数据库格式也都是他自己的;为数不多的提供的软件接口有 Matlab
和 LabView。
五、 CANoe 具体操作流程
1. 打开 CANoe 软件
File->New Con#guraon 可以选择新建工程的模版,我们这里选择 CAN_500kBaud.tcn,这样新
建了波特率为 500K CAN 工程,可以 File->Save Con#guraon,进行保存
2. 接下来就要使用 CAN db++ Editor 工具对总线网络节点,消息,信号,进行定义了。
然后在 Transmi?ers 页面,点击 Add 按钮,添加 Node_A 为发送节点,意思就是说,此消息
是从 Node_A 节点发送出来的
其实还有一种方法就是,此时暂时不定义发送节点,然后直接以拖曳的方式拖曳到发送节
点上,功能上是一样的
有了消息,消息里携带的东西自然是信号咯,那么我们开始创建一个信号
右键 Signals->New,填写如下信息
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