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AUTOSAR 通信栈深度解析：PduR 与 CanTp 的交互机制（图文详解）

news 2025/11/4 14:08:15

在 AUTOSAR 经典平台（Classic Platform）中，通信栈（ComStack）是实现 ECU 之间数据通信的核心。
其中，PduR（PDU Router） 负责数据路由，CanTp（CAN Transport Protocol） 负责长报文分帧与重组。

但很多人容易误解：

PduR 与 CanTp 的交互并不是为 COM 模块服务，而是 专门服务于 DCM（诊断通信管理模块）。

本文将通过图文形式，详细讲解 DCM–PduR–CanTp 之间的交互机制。

在 AUTOSAR 的 CAN 通信栈中，数据从应用层传递到物理 CAN 总线的路径如下：

Application (UDS 服务层)│▼DCM│▼PduR│▼CanTp│▼CanIf│▼CAN Driver

模块	职责	特点
Application / UDS 服务层	发起或处理诊断请求（如 0x10、0x22 等）	依赖 DCM 提供通信接口
DCM (Diagnostic Communication Manager)	管理 UDS 通信、诊断会话、传输分段逻辑	上层模块
PduR (PDU Router)	在上层（DCM）与下层（CanTp）之间路由数据	不修改 PDU 内容
CanTp (CAN Transport Protocol)	实现 ISO 15765-2 传输协议（分帧、重组、流控）	传输层
CanIf (CAN Interface)	提供 CAN 硬件抽象接口	与驱动直接交互
CanDrv (CAN Driver)	操作硬件控制器发送/接收物理帧	底层驱动

当应用层通过 DCM 发送一条诊断请求（例如 0x10 StartDiagnosticSession）时，数据流如下：

Application → DCM → PduR → CanTp → CanIf → CAN 驱动

详细流程：

DCM → PduR
DCM 调用：

PduR_DcmTransmit(PduIdType id, const PduInfoType* info);
发起长报文传输请求。
PduR → CanTp
根据配置，PduR 调用：

CanTp_Transmit(PduIdType id, const PduInfoType* info);
将该 PDU 交给传输层处理。
CanTp → PduR（请求数据）
在发送过程中，CanTp 分帧时会多次调用：

PduR_CanTpCopyTxData(PduIdType id, PduInfoType* info, RetryInfoType* retry, PduLengthType* availableDataPtr);
请求下一段要发送的数据。
CanTp → CanIf
CanTp 调用 CanIf_Transmit()，发送 First Frame / Consecutive Frame / Flow Control 等多帧。
CanTp ← CanIf（发送确认）
当所有帧发送完成时，CanIf 调用 CanTp_TxConfirmation()。
CanTp → PduR
CanTp 调用：

PduR_CanTpTxConfirmation(PduIdType id, Std_ReturnType result);
通知 PduR 传输结束。
PduR → DCM
PduR 再回调：

Dcm_TxConfirmation(PduIdType id, Std_ReturnType result);
通知诊断上层发送完成。

当 ECU 收到来自测试仪的诊断请求（例如 0x22 ReadDataByIdentifier）时，流程如下：

CAN 驱动 → CanIf → CanTp → PduR → DCM → 应用层

详细流程：

CanIf → CanTp
底层驱动接收到 L-PDU 后，CanIf 调用：

CanTp_RxIndication(PduIdType id, const PduInfoType* info);
CanTp → PduR（开始接收）
当检测到新的长报文开始时，CanTp 调用：

PduR_CanTpStartOfReception(PduIdType id, const PduInfoType* info, PduLengthType TpSduLength, PduLengthType* bufferSizePtr);
CanTp → PduR（逐段拷贝数据）
每收到一帧，CanTp 调用：

PduR_CanTpCopyRxData(PduIdType id, PduInfoType* info, PduLengthType* bufferSizePtr);
CanTp → PduR（接收完成）
所有帧接收完成或出现错误时，CanTp 调用：

PduR_CanTpRxIndication(PduIdType id, Std_ReturnType result);
PduR → DCM
最后，PduR 通知 DCM：

Dcm_RxIndication(PduIdType id, Std_ReturnType result);
DCM 解析完整的诊断请求，进入协议处理阶段。

场景	调用方向	接口名称
DCM 发起传输	DCM → PduR	PduR_DcmTransmit()
PduR 调用传输层	PduR → CanTp	CanTp_Transmit()
传输中数据请求	CanTp → PduR	PduR_CanTpCopyTxData()
传输完成通知	CanTp → PduR	PduR_CanTpTxConfirmation()
接收开始	CanTp → PduR	PduR_CanTpStartOfReception()
接收中数据交付	CanTp → PduR	PduR_CanTpCopyRxData()
接收完成	CanTp → PduR	PduR_CanTpRxIndication()
上层回调	PduR → DCM	Dcm_RxIndication() / Dcm_TxConfirmation()

PduR 不修改 PDU 内容
它仅负责路由数据、协调缓冲区，数据内容保持原样。
（除网关场景外，不会做内容修改）
CanTp 实现 ISO 15765-2 协议
负责 First Frame、Consecutive Frame、Flow Control 机制，确保大数据可靠传输。
DCM 是唯一使用 CanTp 的上层模块
COM 模块不经过 CanTp，周期通信直接走 CanIf。
交互是完全回调驱动的异步流程
没有共享内存，所有数据交互通过接口调用完成。

  ┌──────────────┐│ Application  ││ (UDS Services)│└──────┬───────┘│DCM│┌──────▼──────┐│    PduR     │ ← 路由中心└──────┬──────┘│CanTp│CanIf│CAN Driver

常见误区	正确理解
“PduR 直接与 COM 通信并使用 CanTp”	❌ 错，PduR 与 CanTp 的交互只存在于 DCM 通路中。
“PduR 会修改数据”	❌ 不会，PduR 仅路由数据。
“TxConfirmation 是 PduR 调用 CanTp 的”	❌ 反向，CanTp 回调 PduR_CanTpTxConfirmation()。
“CanTp 自动选择是否分帧”	❌ 分帧逻辑由配置决定（N-PDU 长度与帧类型）。

实践建议：