概述：

Adaptive AUTOSAR中，标准并不支持XCP的实现，但可以通过改造APP的方式实现XCP，进行对APP内全局变量的在线标定和测量。

能达到的效果：

  1. 每个APP都作为一个单独的XCP Slave

  2. 可以对拥有静态地址的对象进行测量和标定

  3. XCP可以集成进AP中

AP平台上存储方式和传统嵌入式ECU有很大不同，都是使用文件或Key-Value方式存储标定数据，所以XCP更多的侧重于运行时测量和在线标定

原理：

XCP在传统ECU上使用很多，是通过对地址的读写进行测量和在线标定的协议，但在AP平台中，一是规范没有定义XCP模块和上位机进行XCP通信，二是AP的进程地址空间都是隔离的，APP内变量的地址都是虚拟地址，每次加载进程都不一样，需要在运行时确认测量对象的地址。

因此想要使用XCP，需解决两个问题:

  1. 如何使ECU和XCP上位机工具建立XCP通信

  2. 如何确认变量运行时的地址

如何使ECU和上位机建立XCP通信

由于XCP天生支持基于以太网(UDP/TCP)的通信方式，所以可以利用原始socket的方式和上位机进行通信，这需要每个想要进行标定和测量的APP都实现XCP协议栈，作为一个XCP Slave，如下图所示

Adaptive AUTOSAR中的标定和测量方案-XCP - 图1

如何确定变量的运行时地址

另一个难点是地址的问题，XCP进行变量的读和写都是基于地址的，但AP中的程序都是进程间隔离的，运行时都在虚拟地址上，每次运行都不一样，需要一些额外的手段使XCP能访问到正确的变量

虽然POSIX环境下，进程加载后，变量的绝对地址是不同的，但偏移量是固定的，所以在AP中使用XCP,只需要根据偏移量来计算当前变量地址即可

在AP中使用XCP，为了解决每次进程加载的地址不一样，需要确定一个基准地址，APP根据基准地址和偏移量计算变量当前的地址，在XCP发送命令读或写时，对该地址进行操作

Adaptive AUTOSAR中的标定和测量方案-XCP - 图2

实现

XCP Slave库的实现

TODO

变量地址确认-基地址法

如原理所述，为了获取变量的地址，需要先确定一个基地址，上位机在XCP命令中设置的地址是变量地址和基地址的offset值

基地址必须小于所有变量地址

最简单的实现：

采用静态库的方式实现XCP Slave，在XCP Slave里获得main函数的地址作为基地址，正常声明变量，在编译时加入编译选项生成map文件，用于将变量和main函数之间的offset算出来

gcc可以采用如下命令生成map文件

g++ -o test main.cpp -Wl,-Map,test.map

gcc生成的map文件如下

Adaptive AUTOSAR中的标定和测量方案-XCP - 图3
Adaptive AUTOSAR中的标定和测量方案-XCP - 图4
假如要标定sfd_a这个变量，要算出sfd_a地址0x201010和main函数地址0x939之间的offset 为0x2006d7，在XCP发送命令时，将0x2006d7传给XCP Slave，XCP Slave再将offset和当前运行时的main函数地址相加，得到对应的当前sfd_a地址
效果演示：每次运行时main函数地址和sfd_a地址都会变，但它们之间的offset不变

Adaptive AUTOSAR中的标定和测量方案-XCP - 图5
Adaptive AUTOSAR中的标定和测量方案-XCP - 图6

变量地址确认-指针法

基本原理是，将想要标定的变量，用特殊的声明方式声明，或运行时添加进某个数组，XCP Slave将变量和序号记录下来，标定时上位机直接传序号，XCP Slave根据序号获取对应的运行时变量地址

编译时声明

  1. #include <iostream> 
  3. #define MERGE_BODY(x,y) x ## y 
  4. #define MERGE(x,y) MERGE_BODY(x,y) 
  6. #define DECLARE_XCP_VAR(TYPE,NAME) \ 
  7.     TYPE NAME;                     \ 
  8.     void * MERGE(XCP_PTR_,__COUNTER__) = reinterpret_cast<void *>(&NAME); 
  11. DECLARE_XCP_VAR(int , test_a); 
  12. DECLARE_XCP_VAR(int , test_b); 
  15. #define GET_XCP_PTR(index) MERGE(XCP_PTR_,index) 
  17. #include <cstdio> 
  19. int main() { 
  20.     std::cout << "Hello, World!" << std::endl; 
  21.     auto p = GET_XCP_PTR(0); 
  22.     printf("Xcp pointer 0 addr is %p\n",p); 
  23.     printf("Test a addr is %p\n",&test_a); 
  24.     return 0; 
  25. }

运行时添加

Adaptive AUTOSAR中的标定和测量方案-XCP - 图7

总结

在AP平台中使用XCP的好处：

  1. 可重用XCP协议，XCP已在汽车界使用很多年，可以实现APP内部的变量监测

参考资料：

Vector关于AP平台测量和标定的演讲