【CanTp】車両診断通信 その25【シミュレーション⑫】

バックナンバーはこちら。
https://www.simulationroom999.com/blog/diagnostic-communication-backnumber/

はじめに
登場人物
前回の通信だと不完全？
can-isotpでリクエスト-レスポンス
can-isotpリクエスト側のスクリプト
can-isotpレスポンス側のスクリプト
まとめ

はじめに

ISO-TPのシミュレーションをしよう。のシリーズ。
Pythonパッケージcan-isotpによる疑似ECU。

登場人物

博識フクロウのフクさん

イラストACにて公開の「kino_k」さんのイラストを使用しています。
https://www.ac-illust.com/main/profile.php?id=iKciwKA9&area=1

エンジニア歴8年の太郎くん

イラストACにて公開の「しのみ」さんのイラストを使用しています。
https://www.ac-illust.com/main/profile.php?id=uCKphAW2&area=1

前回の通信だと不完全？

フクさん

前回、can-isotpでマルチフレームリクエストをしたんだけど。

太郎くん

うん。FCを送ってなんとか動いたね。

フクさん

ISO15765-2としての通信としては、これでOKなんだけど、
ISO14229-1まで考えると不完全なんだよね。

太郎くん

どういうこと？

フクさん

車両診断通信は一般的に
リクエストとレスポンスで1つの通信になるんだよ。
というわけで、前回の通信はリクエストだけなんで不完全ってことになる。

太郎くん

って、ことは今回はpytohn-canでレスポンスメッセージを再現するってこと？
結構大変じゃない？？

フクさん

今回はcan-isotpでレスポンスする。

太郎くん

え？そんなことできるの？

フクさん

たぶん？

太郎くん

(まじか)

can-isotpでリクエスト-レスポンス

フクさん

まずは構成を書くね。

太郎くん

恒例の図解だね。

太郎くん

まぁ両方ともcan-isotp使ってリクエストレスポンスしますよって構成だね。

フクさん

今回のメンドーなポイントとしては以下。

リクエスト側、レスポンス側の2つのスクリプトが必要。
共に送信機能と受信機能が必要。

太郎くん

メンドクサソウってことだけはわかった。

can-isotpリクエスト側のスクリプト

フクさん

とりあえず、リクエスト側スクリプトはこれ

import isotp
import logging
import time
import threading

from can.interfaces.vector import VectorBus

class ThreadedApp:
   def __init__(self):
      isotp_params = {
         'stmin' : 0, 
         'blocksize' : 0,
         'wftmax' : 0,
         'll_data_length' : 8,
         'tx_padding' : 0xCC,
         'rx_flowcontrol_timeout' : 1000,
         'rx_consecutive_frame_timeout' : 1000,
         'squash_stmin_requirement' : False,
         'can_fd' : False,
         'tx_data_min_length' : 8
      }
      self.exit_requested = False
      self.bus = VectorBus(channel='0', bitrate=500000)
      addr = isotp.Address(isotp.AddressingMode.NormalFixed_29bits, source_address=0xF1, target_address=0x10) 
      self.stack = isotp.CanStack(self.bus, address=addr, params=isotp_params, error_handler=self.my_error_handler)

   def start(self):
      self.exit_requested = False
      self.thread = threading.Thread(target = self.thread_task)
      self.thread.start()

   def stop(self):
      self.exit_requested = True
      if self.thread.isAlive():
         self.thread.join()
   
   def send(self, msg):
      self.stack.send(msg)
   
   def my_error_handler(self, error):
      logging.warning('IsoTp error happened : %s - %s' % (error.__class__.__name__, str(error)))

   def thread_task(self):
      while self.exit_requested == False:
         self.stack.process()                # Non-blocking
         time.sleep(0.001) 
   
   def shutdown(self):
      self.stop()
      self.bus.shutdown()

def sendrecv( app, msg ):
   print("Send msg : %s" % (msg.hex()))
   app.send(msg)
   t1 = time.time()
   while time.time() - t1 < 5:
      if app.stack.available():
         payload = app.stack.recv()
         print("Recv msg : %s" % (payload.hex()))
         break
      time.sleep(0.2)


if __name__ == '__main__':
   app = ThreadedApp()
   app.start()
   
   #sendrecv(app, b'\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07')
   sendrecv(app, b'\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09\x10\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09\x10\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09\x10')

   print("Exiting")
   app.shutdown()

太郎くん

これはまた結構ややこしくなったねー。

フクさん

受信用にスレッドを使ってるからねー。
とりあえずはsendrecv関数に電文を渡すと、ISO15765-2に則って送受信すると思って良いよ。

can-isotpレスポンス側のスクリプト

フクさん

おおよそ構成は一緒だけどレスポンス側のスクリプトがこれ。

import isotp
import logging
import time
import threading

from can.interfaces.vector import VectorBus

class ThreadedApp:
   def __init__(self):
      isotp_params = {
         'stmin' : 0,
         'blocksize' : 0,
         'wftmax' : 0,
         'll_data_length' : 8,
         'tx_padding' : 0xCC, 
         'rx_flowcontrol_timeout' : 1000,
         'rx_consecutive_frame_timeout' : 1000,
         'squash_stmin_requirement' : False,
         'can_fd' : True,
         'tx_data_min_length' : 8
      }
      self.exit_requested = False
      self.bus = VectorBus(channel='0', bitrate=500000)
      addr = isotp.Address(isotp.AddressingMode.NormalFixed_29bits, source_address=0x10, target_address=0xF1) 
      self.stack = isotp.CanStack(self.bus, address=addr, params=isotp_params, error_handler=self.my_error_handler)

   def start(self):
      self.exit_requested = False
      self.thread = threading.Thread(target = self.thread_task)
      self.thread.start()

   def stop(self):
      self.exit_requested = True
      if self.thread.isAlive():
         self.thread.join()
   
   def send(self, msg):
      self.stack.send(msg)
   
   def my_error_handler(self, error):
      logging.warning('IsoTp error happened : %s - %s' % (error.__class__.__name__, str(error)))

   def thread_task(self):
      while self.exit_requested == False:
         self.stack.process()                # Non-blocking
         #time.sleep(self.stack.sleep_time()) # Variable sleep time based on state machine state
         time.sleep(0.001) # Variable sleep time based on state machine state

   def shutdown(self):
      self.stop()
      self.bus.shutdown()

def recvsend( app, msg ):
   while True:
      if app.stack.available():
         payload = app.stack.recv()
         print("Recv msg : %s" % (payload.hex()))
         break
      time.sleep(0.0001)
   print("Send msg : %s" % (msg.hex()))
   app.send(msg)
   t1 = time.time()
   while time.time() - t1 < 5:
      if app.stack.available():
         break

if __name__ == '__main__':
   app = ThreadedApp()
   app.start()
   
   #recvsend(app, b'\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07')
   recvsend(app, b'\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09\x10\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09\x10\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09\x10')

   print("Exiting")
   app.shutdown()

フクさん

受信スレッドの作りは一緒。
違いは先のsendrecv関数がrecvsendになって、受送信をする関数になったってくらい。
この関数に電文をセットすると、リクエストを受信したことをトリガーにレスポンスを返す振る舞いになる。

太郎くん

なるほど。
ややこしさの大半は受信スレッドを実現するためのものか。

フクさん

それもあるけど、クラス化したってのもあるね。
本来クラス化した方が可読性があがるんだけど、振る舞いの説明としてはちょっと不向きかもね。

フクさん

実際の動作は次回かな。