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PDU Router

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PduR 是 AUTOSAR 通信栈中的 I-PDU 静态路由器。它解决的核心问题是：将不同上层通信用户与不同下层通信协议解耦，并依据生成期配置完成 PDU1 ID 映射、单播、多播、网关转发和跨 Partition 分发。

PduR 的路由关系由生成期配置的 PDU ID 和路由路径定义；配置了 Routing Group 时，可在运行期启用或禁用相应路径，但不会根据 Payload 内容动态选择目标。PduR 不解析信号、不修改 Payload，也不计算校验和。换句话说，它关注“这份 I-PDU 应送往哪里”，而不是“这份 I-PDU 表达了什么”。

工作机制

通信链路

在 AUTOSAR 通信栈中，可以把各模块理解成三个层次：

flowchart TB
    APP[应用层 / SWC]

    subgraph Upper["通信业务与数据解释"]
        COM["Com<br/>Signal ↔ I-PDU"]
        DCM["Dcm<br/>UDS Request / Response"]
        XCP["Xcp<br/>DAQ / STIM / Upload / Download"]
    end

    PDUR["PduR<br/>PDU ID 映射与静态路由"]

    subgraph Lower["总线通信与传输"]
        CANTP["CanTp<br/>分段 / 重组 / 流控"]
        CANIF["CanIf<br/>CAN L-PDU 收发抽象"]
    end

    CANDRV[Can Driver]
    CANBUS["(CAN Bus)"]

    APP <--> COM
    APP <--> DCM
    APP <--> XCP

    COM <--> PDUR
    DCM <--> PDUR
    XCP <--> PDUR

    PDUR <--> CANIF
    PDUR <--> CANTP
    CANTP <--> CANIF
    CANIF <--> CANDRV
    CANDRV <--> CANBUS

PduR 本身不理解 Signal、UDS Service 或 XCP Command。它处理的是 PDU 传输接口参数，而不是报文语义：

PDU ID + 数据指针 + 数据长度

发送和接收方向使用的 PDU ID 由各层接口及生成配置定义，不能把上层 Tx/Rx ID 与下层 ID 当成同一个命名空间。排查路由时，应沿配置的路由路径核对源 PDU、目标 PDU 和方向。

普通 CAN 信号

Com 管理 Signal 到 I-PDU 的映射，CanIf 管理完整 CAN 帧的收发，PduR 负责把两者连接起来。

UDS Request over CAN

PduR 对 UDS 的 SID、DID、SubFunction 一无所知。它只是把 CanTp 提供的数据通过 TP API 转交给 Dcm。对于 TP 接收，首帧或单帧触发 StartOfReception，后续数据通过 CopyRxData 提供，最终通过 TpRxIndication 通知完整 I-PDU 是否接收成功。

需要强调，即使某条 UDS Request 很短、可以用 Single Frame 发送，它通常仍然经过 CanTp，因为 SF 也是 ISO-TP 的一种帧类型。

UDS Response

典型 TP 发送采用“目标 TP 主动取数”模型：

  1. Dcm 发起 Transmit
  2. PduR 将发送请求路由给 CanTp
  3. CanTp 根据当前要发送的 SF、FF 或 CF 大小调用 CopyTxData()
  4. PduR 再向 Dcm 获取对应长度的数据
  5. 全部发送结束后，通过 TpTxConfirmation() 通知最终结果

IF 与 TP 的对比

维度IFTP
数据提供方式通常一次提供完整 PDU多次复制分段数据
CAN 侧表现通常一个 CAN/CAN FD Frame一个或多个 ISO-TP Frame
接收入口RxIndicationStartOfReception
后续接收无CopyRxData
发送取数直接数据或 TriggerTransmitCopyTxData
接收结束RxIndication 本身即表示收到TpRxIndication
发送结束TxConfirmationTpTxConfirmation
流控无FC、BS、STmin
典型上层Com、XcpDcm
典型下层CanIfCanTp

Confirmation 和 Indication

  • Indication：下层通知上层已收到数据。
  • Confirmation：下层通知上层发送请求已完成。
  • 对 TP 路径，接收过程中的 StartOfReception/CopyRxData 是分阶段的数据交付，只有 TpRxIndication 才表示整个 TP I-PDU 的接收结果。
  • Confirmation 表示传输层报告发送结束，不等同于远端应用已经接收或处理业务数据。

路由类型与资源边界

IF 路由以完整 I-PDU 为单位转发；TP 路由则通过 StartOfReception、CopyRxData、CopyTxData 等接口协调分段数据传递。配置了 Gateway 时，PduR 还可能需要缓存或分段转发资源，其容量和并发能力受生成配置与实现约束。

Routing Group 可在运行期启用或禁用已配置的路由集合；它不会创建新的路由，也不会动态改变 PDU 目标。多播路由会把同一源 PDU 分发到多个已配置目标，目标调用结果和失败处理应按对应接口及配置理解。

PduR 的 PDU ID 映射、上/下层模块引用、路由方向及 Routing Group 必须成套匹配。路由配置错误常表现为发送 API 返回失败、接收回调未到达上层，或网关 PDU 无法转发。应沿源 PDU ID、路由路径、目标 PDU ID 和路由组状态逐段检查，而不是检查 Payload 语义。

路由执行时序

下面以 IF 接收和 TP 接收为例，展示 PduR 如何按配置连接上下层接口。不同模块的具体 API 名称及回调方向可能因接口类型而异。

sequenceDiagram
    participant Lower as 下层模块
    participant PduR
    participant Upper as 上层模块

    alt IF 接收完整 PDU
        Lower->>PduR: RxIndication(LowerRxPduId, PduInfo)
        PduR->>PduR: 查找配置路由并检查路由组
        PduR->>Upper: RxIndication(UpperRxPduId, PduInfo)
    else TP 分段接收
        Lower->>PduR: StartOfReception(LowerRxPduId, ...)
        PduR->>Upper: StartOfReception(UpperRxPduId, ...)
        Upper-->>PduR: 可接收缓冲长度/结果
        loop 后续数据段
            Lower->>PduR: CopyRxData(LowerRxPduId, ...)
            PduR->>Upper: CopyRxData(UpperRxPduId, ...)
        end
        Lower->>PduR: TpRxIndication(LowerRxPduId, result)
        PduR->>Upper: TpRxIndication(UpperRxPduId, result)
    end

Footnotes

  1. Protocol Data Unit ↩

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