CanTp概述
1.功能介绍
CanTp是基于 ISO 15765-2 标准、用于在 CAN 总线上实现大数据可靠传输的传输层协议，核心是数据分段 / 重组、流控、超时与错误管理、多连接支持，解决 CAN 单帧 8 字节（CAN FD 64 字节）的长度限制。
简言之，CanTp本质就是构建一套规则，使得大量的数据可以通过数据域短小的CAN线传递。
CanTp的这套规则我简要归纳为以下3类：
1）寻址类型：通过物理寻址和功能寻址来实现单播和广播，即通过物理寻址实现1对1的通话， 功能寻址实现一对多的通话。
2）帧类型： 单帧用于发送一帧CAN报文能解决的数据； 首帧+流控帧+连续帧 解决一帧CAN报文无法解决的数据。
3）超时监控：通过A,B,C 3类超时参数从接收端和发送端两端事实监控。
2.寻址类型
注意： 功能寻址只支持单帧传输
3.帧类型
帧类型通过PCI(ProtocolControlInformation)来区分。分为4种帧：
--SF单帧
--FF首帧
--CF连续帧
--FC流控帧
不同的帧类型其PCI参数也不一样，CANFD因为其数据域长度原因其部分PCI参数的长度做了适当的扩大来兼容。
注意：本文中所有的PCI 都是基于11bit的标准帧，不考虑29bit的扩展帧和混合模式
3.1 单帧SF
单帧即可以用一帧CAN报文发送所有信息的诊断报文格式，考虑到CANFD 其有2中格式：
CAN_DL <= 8:
比如： 02 10 02 00 00 00 00 00
这里 02 中 高4bit = 0 表示帧类型为SF, 2表示这个SF有2byte的Data 即 10 02， 剩余的0为填充值。
CAN_DL > 8:
比如： 00 02 10 02 00 00 00 00 00 00 00 00 (这里假定CAN_DL = 12)
这里 00 中 高4bit = 0 表示帧类型为SF, 02 表示这个SF有2byte的Data 即 10 02， 剩余的0为填充值。
3.2 多帧传输
当一帧CAN报文无法传输完整的诊断数据则需要借助多帧传输，多帧传输涉及3种帧类型：FF,CF和FC。
其中FF和CF负责传输数据，FC则是起控制作用。
其传输步骤如下图所示：
3.2.1 首帧 FF
当数据过大则需要分段传输，首帧顾名思义就是分段传输的第一帧。
首帧的帧类型即byte0 的高4bit = 1;
CAN_DL <= 8:
比如： 10 0D 2E F1 8A 01 02 03
这里0 0D 12Bit的FF_DL表示整个诊断数据有0xD 13个byte, 后面的全是数据。
针对首帧其数据长度一定要大于单帧的最大数据长度，所以FF_DL大于7
CAN_DL > 8:
比如： 10 00 00 00 00 0D 2E F1 8A 01 02 03 (这里假定CAN_DL = 12)
这里 00 00 00 0D 4byte的FF_DL表示整个诊断数据有0xD 13个byte, 后面的全是数据。
3.2.2 流控 FC
接收端接收到首帧后就知晓了后续还有多大的数据量，接收端评估自身的接收能力后发送流控给发送端来控制后续的连续帧发送。
流控帧本身没有诊断数据，所以于CAN_DL 长度无关，其帧类型即byte0 的高4bit = 3;
流控制帧有3个参数：FS,BS 和STmin
FlowStatus (FS)
用于告知发送端接下来的操作
0 = CTS: 告知发送端可以发送连续帧
1 = WAIT: 希望发送端暂停发送，暂停到发送CTS或者因为超时终止发送
2 = OVFLW: 接收端没有空间接收数据，发送端立刻终止发送。
Q&A
1. 收到FS = Wait 后要等待多久？
根据ISO 15765-2 的 【9.3.4 Wait frame error handling】
The sender of the message is informed about the aborted message reception via an N_USData.confirm with <N_Result> set to N_TIMEOUT_Bs. (Because of the missing FlowControl N_PDU from the receiver, an N_Bs timeout occurs in the sender.)
简言之，当受到FS = WAIT后，会执行以下操作：
1. 不会发送CF.
2. 重置N_Bs Timer.
3. 内部WAIT Frame Counter加1
4. 当WAIT Frame Counter达到N_WFTmax ，终止当前会话，上报N_WFT_OVRN
当N_Bs Timeout 时间内未收到FS = CTS或FS = WAIT ，也会终止当前会话，如果收到FS = CTS则会发送CF.
BlockSize (BS)
用于限制发送端一次最多发送多少个连续帧。
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SeparationTime minimum (STmin)
•STmin：接收方给出的连续帧最小发送间隔
• 发送过快 → 接收方可能处理失败
• 同时用于减轻 CAN 总线负载
其中0 表示能发多快就多快。
注意： 当发送端收到的STmin > N_As + N_Cs 时， 发送端不会遵守这个STmin, 因为遵守意味着A,C 时间参数超时。
4. 超时监控
ISO-15765-2 定义了3类时间参数（A,B,C）来确保通信的效率。
名称 | 含义 | 代码层级理解 |
|---|---|---|
N_As | Time for transmission of Frame,Send Side | Sender端调用CanTpTransmit 到CanTpTxConfirmation 被触发间的时间。 |
N_Bs | Time until reception of next flow control | Sender端从FF的CanTpTxConfirmation到FC的CanTpRxIndication |
N_Cs | Time until next transmission of consecutive Frame | Sender端从CF的CanTpRxIndication到调用CanTpTransmit发送CF的间隔时间 |
N_Ar | Time for transmission of Frame,Receiver Side | 同As, 只是换成Receiver端发送报文 |
N_Br | Time until transmition of next flow control | Receiver端接收到FF的Indication到调用CanTpTransmit发送FC的间隔时间 |
N_Cr | Time until next reception of consecutive Frame | Receiver端接收到CF的Indication到下一个CF的Indication的间隔时间 |
注：1）CanTpRxIndication 表示成功接收诊断报文，并且代码上已经传递到CanTp
2）CanTpTxConfirmation 表示诊断报文已经成功发送到了总线上，即收到对端节点的ACK应答。
3）这里的Sender 和 Receiver 指的是首帧的发送方和接收方，所以Sender可以发送报文也可也接收报文，Receiver亦然。