应对POC验证与换代车型:高效桥接新旧EE架构的CAN(FD)通信方案

描述

 

虹科PCAN Router设备

助力异构EE架构快速验证


 

在整车换代或跨平台集成项目中,经常遇到新老EE架构共存导致的通信协议不兼容问题。传统方式需要协调网络、软件、供应商等多个团队,经历修改DBC文件、更新ECU软件的漫长流程,周期长且成本高昂。


 

在近期的虹科「百家智汇」系列直播中,我们邀请到来自国内头部主机厂、拥有8年电子电气架构一线研发经验的李工,分享团队如何利用虹科PCAN Router设备,在不改动任何原有ECU软件的情况下,快速完成跨架构信号路由,顺利推进了某换代车型的POC验证,为面临类似跨平台、快节奏集成挑战的团队,提供了一个可复用的轻量化解决思路。


 

核心挑战

新旧架构混合下的通信壁垒

在项目前期(如POC概念验证或试制车阶段),出于成本、周期或供应链的考量,车辆往往需要混合使用来自不同EE架构的ECU。例如,在某换代车型项目中,约80%的控制器来自全新平台,而电池包与BMS等关键部件则沿用了上一代架构。

CAN

这直接导致了通信层面的根本性障碍:两套架构在功能逻辑、信号定义、报文ID及数据结构上存在差异,无法直接通信


 

若遵循传统开发流程,需经历「明确功能需求 → 调整通信矩阵 → 生成新DBC → ECU软件更新」这一系列步骤。此过程涉及多方协作,耗时数周甚至数月,且仅为前期验证而要求供应商修改量产ECU软件,可行性极低。


 


 

解决方案

以虹科PCAN Router设备为智能网关

CAN

为突破这一瓶颈,李工团队引入了虹科PCAN Router设备作为智能CAN(FD)网关,将其部署在BMS与VCU之间的CAN通道上,执行信号转发与协议转换。其核心思路是:在不修改BMS或VCU软件的前提下,在路由器内部实现信号映射与逻辑处理。


 

实施路径清晰高效

信号分析

聚焦「上高压」等关键场景,对比两个架构的DBC,明确需要转换的信号及其位置。

逻辑开发

基于虹科PCAN Router设备提供的开发套件(PEAK-DevPack),使用C语言编写简洁的信号处理与路由逻辑。


 

例如,将BMS发出的架构A特定报文中的「高压接触器状态」信号,实时提取并填充至VCU可识别的架构B报文中。

刷写与验证

代码经内置编译器一键生成固件,通过虹科PCAN-USB工具快速完成刷写。设备即插即用,接入车载CAN网络后立即生效。

这种方式将复杂的系统级通信适配问题,转化为对单一独立设备的逻辑编程问题,极大简化了流程,避免了跨部门协调,将开发重心聚焦于功能逻辑本身。


 


 


 

场景应用

聚焦POC与试制验证

CAN

虹科PCAN Router设备的轻量化、快速开发特性,使其特别适用于对速度和灵活性要求极高的场景:


 

  新项目POC验证   在立项前快速搭建可工作的原型系统,验证技术方案的基本可行性。


 

  试制试验车   在项目初期,用于动力系统功能验证或标定。当车辆由非量产方案零部件组成,出现信号缺失或不匹配时,可快速补救。


 

  实验室测试台架   灵活模拟、转发或修改特定报文,构建复杂的测试环境。

6通道CAN FD网关

虹科PCAN-Router Pro FD

CAN

虹科PCAN-Router Pro FD工业级CAN总线网关,6路通道无缝连接CAN FD与CAN CC,可插拔收发模块灵活适配不同需求。


 

配备1路模拟输入、4路数字I/O,支持16GB eMMC内置存储 + SD卡扩容,CAN报文与错误帧可通过USB或直接导出。


 

DB9接口通用性强、线改便捷,每路内置120Ω终端电阻(物理开关控制),部署高效,适配汽车电子、工业控制等多场景数据路由与采集。

多通道可编程智能网关:虹科PCAN-Router Pro FD

 

 


 


 

开发经验

快速上手的轻量化开发

虹科PCAN Router设备的开发体验旨在降低使用门槛。虹科提供的开发工具包已包含编译器、样例代码、Flash工具和自动化配置脚本。开发者使用VS Code即可开展工作,主要流程如下:

开发准备

硬件

CAN

虹科PCAN-Router FD

虹科PCAN Router(主设备)+ 虹科PCAN-USB/FD(用于连接PC,刷写Router固件) + 对应线束。

软件与工具

CAN

开发工具包

虹科PCAN驱动、开发工具包(集成了编译器、样例代码工程、Flash刷写上位机以及自动化配置脚本)、代码编辑器(推荐使用VS Code)


 

相关驱动和开发工具包均可联系虹科获取,安装和配置后即可快速搭建开发环境。


 

代码开发

开发工具包解压后,可直接打开预配置的样例工程进行开发,过程直观:

环境一键配置

运行工具包内的自动化配置脚本,可为VS Code自动设置好所需的环境变量,省去手动配置的繁琐。

基于样例开发

在提供的样例代码包中,选择对应的设备型号(如  ROUTING  示例),即可在  main.c  文件中参照并编写自己的应用逻辑。

核心代码结构

官方库已封装好报文数据结构,开发者只需聚焦业务逻辑,主要步骤包括:

①. 定义与初始化

CAN

声明需要处理的报文变量,并为报文中的信号赋值。需特别注意按原DBC文件的定义处理字节序(大小端)。

②. 主循环处理

程序在  while(1)  主循环中运行。报文的发送策略通常有两种:

事件触发发送:在收到指定源报文后,立即处理并转发。

周期发送:更推荐用于复杂路由。该方式将「信号更新」与「报文发送」解耦,发送以系统时钟为基准定时执行,而信号值在收到任何源报文时实时更新。当目标信号依赖多个不同周期的源报文时,此方式能保证发送周期的稳定性。

③. 利用系统定时器

CAN

对于需要精确周期执行的任务,可以借助设备系统时钟实现。例如,通过对比自定义计时器与系统时间,来触发每100ms执行一次的发送任务。


 

编译与刷写

工具包内集成了编译和刷写工具,使得部署变得非常简单:

一键编译

CAN

在VS Code中,直接运行「Make All」任务,即可调用预写的Makefile完成编译,输出可直接刷写的  .bin  文件。

快速刷写

使用开发包中的专用Flash上位机软件,按照指引连接硬件,通常可在1分钟左右完成固件刷写。


 

典型问题排查

若刷写时无法检测到设备,应检查虹科PCAN Router设备是否已进入Bootloader模式,以及CAN总线终端电阻是否已正确配置


 

若设备运行后总线无通信,应首先检查并确认各CAN通道的波特率设置是否与整车网络要求严格一致。配置位于  can_user.c和can_user.h  文件中。


 

开发优化建议

为确保定时稳定,周期报文的发送应依赖设备自身的系统时钟,而非某条外部报文的到达。


 

在编写多条件判断逻辑时,可利用C语言的「短路」评估特性来优化性能。


 

当条件分支较多(如超过5个)且为离散值时,使用  switch-case  语句替代  if-else  可使代码更清晰、高效。


 


 


 


 

结语 .


 

面对汽车电子电气架构快速迭代中产生的混合集成挑战,虹科PCAN Router提供了一种务实、高效的「桥接」思路。它通过非侵入式的部署方式,帮助工程师在不影响现有零部件和项目进度的前提下,快速打通通信链路,显著缩短POC和试制阶段的验证周期,是应对跨平台、快节奏集成任务的可靠工具。

 

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