零基础快速上手CANoe

　　什么是CANoe

　　之前我们介绍了CAN通讯，它是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，使用双绞线来传输信号，CAN被广泛地应用于车辆，工业等多个领域，有着传输速度快，安全性好等等的优势，而我们说到CAN通讯常常会使用到的工具是CANoe和CANFD，而今天我们主要聊一聊CANoe的简单用法，本文为本人使用CANoe的一个总结回顾，部分资源源于网络，如有侵权请联系作者进行删除，也欢迎大家继续纠错和交流。

　　CANoe全称叫CAN open environment，即”CAN开发环境“，它是由德国Vector公司出品的一款总线开发工具，主要用于汽车总线的开发，虽然叫CANoe，但是它也支持对其他的汽车总线进行测试开发，常见的比如LIN、Ethernet、FlexRay、MOST等网络，CANoe都能较好的支持。

　　CANoe的工作原理

　　好，我们正式开始；首先来了解CANoe的工作原理，按照我的理解是：CAN通讯网络是由多个ECU组成的，ECU把需要发送的报文信息发送到CAN总线上，这条CAN总线是共用的，即所有的节点都把报文发送到这条CAN总线上，然后根据ECU节点根据不同的过滤器设置对总线上的报文继续过滤，而CANoe的作用就是相当于外接了一个新的节点，能够对总线上的报文进行读取或者是更改，CANoe的硬件部分如下图所示；如图所示，不同型号的CANoe硬件也有一些差别，比如对应通道数量的不同等，但是在软件的使用上是一致的。

　　在简单了解了CANoe的硬件组成后，我们来简单了解一下CANoe的软件，CANoe是我们软件的名字，在部分地方我们常常把CAN硬件的部分称为CANoe，在正式使用之前我们需要把硬件连接到我们的笔记本电脑上，如上所示，硬件的一端是连接我们的CAN，另一端通过USB口连接到电脑上。我们在连接硬件后，就需要使用我们的CANoe软件，目前CANoe最新的版本已经到达16，比较常见常用的是CANoe12/13，但是CANoe软件的界面大体上是一致的，只有在细微之处存在区别，我们主要以最新版本的CANoe16作为讲解。

　　一般来说，CANoe软件要解锁所有的功能和使用场景是需要先购买CANoe硬件的，而CANoe硬件往往价值不菲，但是我们可以通过下载官方的demo版本来实现CANoe软件的学习，官方的demo版本做了一些功能的限制，比如回放报文条数限制等等，但是基本的功能还是得以保留，可以满足我们学习CANoe的需求。

　　一. 如何新建一个工程

　　找到我们的CANoe软件，双击打开，会弹出以下的开始界面；

　　点击’I accept"按钮，如果是demo版本软件，会提醒你功能受限，确定后稍等片刻即可以进入软件界面了，CANoe的软件界面大概如下图所示，不同的版本有细微的差距，但是基本的功能实现是相同的；

　　如上图所示，我们可以把初始界面划分为三个部分，第一部分是菜单栏的功能区，第二部分是Trace界面，主要用于显示发送的报文情况，第三部分是“write”界面，主要是打印一些信息；

　　如果要新建一个工程的话，我们需要点击初始界面左上角的“File”，即文件，然后选择“New”，创建一个新的工程；

　　在选项“CAN”中选择CAN 500kBaud 1/2ch，双击打开工程，就可以完成工程的创建了。

　　选择CAN 500kBaud 1ch和CAN 500kBaud 2ch主要在于Network节点数量的不同，不过没有关系，不够的话可以手动添加；

　　需要添加新的节点的话，可以在Networks选项下右击，选择“add”，就可以添加新的网络节点了。

　　然后点击左上角的保存按钮，选择保持的路径，恭喜你，你的工程已经成功建立，创建的工程是一个后缀为.cfg的文件，你可以在你保存的路径下找到它，双击就可以打开对应的工程了。

　　二. 如何发送报文

　　在建立一个新的工程下，可以分成两种情况进行讨论，如果在没有连接硬件设备的情况下，此时启动工程，是没有报文发送的，而如果是连接了硬件设备，在实车环境下，车辆启动状态下，是可以读取到报文的，而在台架环境下，需要对ECU进行唤醒才能够读取到报文状态。

　　如下图所示，在没有连接硬件的情况下，我们点击菜单栏的闪电小图标“Start”，是读取不到报文的；

　　如果在连接硬件的情况下启动过程，软件会弹出界面让你选择通道，按照实际连接的情况进行设置即可；我们也可以在开始前先设置好，设置的路径为菜单栏下的“Hardware”—“Channnel Mapping”

　　那我们如何发送报文呢，其实非常简单，在“Simulation”下选择“Simulation Setup”，会出现以下标红的界面；

　　在Network CAN1/2的连线区域右击，选择“Insert CAN Interactive Generator”，创建一个IG节点来发送报文；创建完成如下图所示；

　　双击打开“CAI IG”，即双击打开刚刚创建的IG节点，对应的配置界面如下图所示；

　　2.2 DBC文件的使用

　　在界面右击选择“Add CAN Frame”或者是“Add CAN FD Frame”，二者是格式上的不同，这里若只是为了发送报文，不需要纠结选项，而另外一个选项“Add Frame from Databse”需要导入DBC文件后才可用，我们后续再讲；

　　添加之后，会有以下几个选项，分别是“Trigger”—触发方式；“Name”—名字；“ID”，“Channel”—通道，”DLC“–报文位数

　　在这里，你只需要先设置两个参数，“Trigger”—触发方式，按键触发还是定时发送，ID–报文名称，你也可以尝试更改下面的“Raw Data”的位置，它对应的是报文内容，更改完成后启动工程，你就可用看见发送的报文了。

　　如果你仔细观察就可以发现，我们发送的报文是没有名字的，并且在刚才的设置中也没有发现名字的设置，在实际应用中发送的报文数量往往是难以计量的，如果通过ID来判断报文的类型与名称，效率往往是非常低下的，那怎么给报文赋以名称呢，这个就需要我们的DBC文件了。

　　在实际的开发中，车辆报文往往是批量定义与导入的，DBC文件就是起到这样的作用，它像是一张表一样，里面记录了已定义报文的详细信息，如果总线上出现了DBC文件中已定义的报文，导入DBC文件的Trace界面就会对报文进行解析，以获得详细的报文信息。

　　我们可以使用CANoe软件来完成DBC文件的编写，这个我们后续再进行介绍，目前先了解DBC文件的作用就行了，假设你已经有了DBC文件，需要怎么导入呢？

　　首先需要选择对应CAN通道下的"Database"选项；右击选择“Add”，在弹出的窗口中选择对应的DBC文件即可完成导入，成功导入如下图所示，双击就可以打开对应的DBC文件，看到详细的报文信息了；

　　比如同样是发送一个报文0x102；导入DBC文件的情况下可以解析为“EngineData”，而没有导入的情况下Name下面是空的；

　　未导入DBC文件发送同样的报文：

　　三. 报文的录制与回放

　　在日常的使用场景中，常常有着保留环境分析问题的场景，而CANoe就能够很好的实现这一点，你可以根据你的需要，对发送的报文进行录制，用于保留现场或者是其他的操作，等到需要了，再使用CANoe软件进行回放，下面就来介绍一下录制与回放的操作；

　　在工程未启动的情况下，在“Analysis”下找到“Measurement Setup”，在切换的开关处切换为Online，即在线播放；双击1处的图标打开录制log的相关设置，2处包含了录制数据的保存位置和保存的名字，而3处是保存格式的设置，比较常用的保存格式有.asc,.blf.,mdf等；

　　在设置完成后，启动配置好的CANoe工程，点击下图中的录制按钮，开始报文的录制，完成录制之后就可以在设置的保存位置找到对应的log录制文件了，至此，CANoe录制log的方法你就已经掌握了，接下来讲一下回放；

　　3.2 使用CANoe进行报文回放

　　报文回放首先需要在工程停止的情况下，将工程模式由“online”更改为“offline”，即进行离线回播，在切换区右击即可以进行模式切换，切换为“offline”模式后前面的文件夹会亮起，双击打开。

　　在弹出的界面选择文件导入，可以使用文件导入或者是文件夹导入，成功导入后左上角的启动会变成文件后的小闪电图案，点击就可以对录制的报文进行回播了；

　　注意左上角开始播放的按钮已经变成了文件夹的显示，证明报文回放成功导入，点击即可开始报文的回放；

　　需要注意的是，在报文回播结束之后需要将模式切换为“online”才可以恢复到正常功能进行使用。

　　四. 读取/修改报文的值

　　CANoe的一大功能就是能够实现对ECU的诊断，这项功能就要用到CANoe的诊断功能’‘Diagnostic’'了，但是根据常理，我们不能够轻易的对总线数据进行读取或者是写入，那这样汽车总线通讯安全很难得到保证，因此我们就需要使用到不同级别的密钥和cdd文件来对读取权限进行限制与分类，因此在实际应用中，我们需要拿到对应的cdd文件和密钥才能够实现诊断功能；

　　4.1 添加cdd文件

　　在’‘Diagnostic’‘下选择’‘Diagnostic ISO IP’‘，会弹出设置界面，选择’‘Add Diagnostic Description’'，选择第一个添加cdd文件

　　在导入对应的cdd文件后会显示相关的信息，要实现诊断功能还需要导入密钥；

　　如下图所示，在Security Access下选择加载密钥，增加准备好密钥后点击“”OK“；

　　4.2 使用CANoe诊断功能

　　在设置完成之后会出现一个”Diagnostic Console“的界面，对应的是一些诊断功能，比如数据的读取和写入，首先10 01对应的是普通模式，10 03对应的是扩展模式，扩展模式的功能和权限要更高一些，但是进入扩展模式需要密钥，即需要在双击10 03后再分别双击”27 01“和”27 02“，经过密钥验证后才能进入扩展模式。

　　通过双击对应的功能，即可完成对设备对应项目的写入和读取测试，还有一些其他的功能也可以通过双击对应的功能完成，比如重启，清除故障码等功能。

　　五. 报文值可视化

　　在实际的报文发送过程中，报文的值往往是在变化的，比如是开关，可能就是在”0“和”1“之间变化，而更多的场景下，数据往往会涉及到一个较大的波动，而如果我们需要针对某一条报文的值进行查看，可以使用"Graphics"曲线图来进行更加直观的查看；

　　开启的方法也非常简单，在“Analysis”找到"Graphics"曲线图，打开；

　　然后在Trace的报文界面找到自己所需要查看的报文，把所需要的报文拖拽到"Graphics"窗口即可，对应显示的是报文的”Name“，图是信号的随时变化状态，这样就可以实现直观地对报文信号的变化进行查看了。

　　六. CANoe自动化

　　使用CANoe工具配合脚本可以实现一些自动化的操作，比如一些老化测试需要反复多次的去完成写入和读取，使用人工进行测试往往是非常费时费力的，而配合自动化脚本CANoe就可以很好地完成一些自动化测试。

　　6.1 怎么样增加自动化脚本

　　在Network CAN1/2的连线区域右击，选择“Insert CAPL Test Moudle”，创建完成如下图所示，选择节点按下空格键可以快速屏蔽/启用对应的节点；

　　点击对应CAPL节点下的铅笔图案进入编辑，首先会让你选择保存的路径/已经完成的CAPL文件，完成后会自动打开脚本编辑的界面，如下图所示：

　　1是菜单区，常见的功能都放置于此，如编译替换等；2是缩略区，当你完成一个脚本的时候，可以从2处快速定位到所编写的函数；3是主要编写区域，你的脚本就编写于此；4是函数区，所需要使用的函数可以直接从4拖拽到3中，5是输出区，编译的结果会打印于此。

　　6.2 自动化脚本的基础知识

　　CANoe使用的自动化脚本称为CAPL，它是一种类C语言的编程语言，有许多和C语言类似的地方；

　　比较常用的CAPL关键字：on，用于事件触发：

　　由于CANoe提供了非常多的函数来满足不同的诊断需求，因此CAPL的函数非常非常多，难以进行列举或者是描述，后续再继续一个整理，在日常使用中我们也可以查阅CANoe提供的相关帮助文档，了解是要使用函数的类型于使用方法，提高效率；

　　在脚本编写完成后，启动工程，按下开始按钮就可以运行脚本；

　　左下角可以设置CAPL脚本跑的次数，时间等，或者是一直跑下去，当CAPL脚本跑完的时候会生成一个测试报告，从测试报告里可以比较好的看出测试的问题点。

　　总结

　　CANoe可以说是汽车总线调试开发的常用工具了，CANoe的应用还是比较广泛的，学习了解CANoe一些基础操作可以有效提高对CAN相关知识的认识 ；今天的文章先写到这里，共勉！