전체적인 틀과 각 부품들에 대해 배운 것과 같으니까요 Classic vs Adaptive, 계층 구조, SWC와 Runnable까지요
이제 AUTOSAR 소프트웨어의 핵심적인 부분인 통신 시스템을 배워야 해요.
하루에도 수백번씩 듣고 보는 게 바로 CAN인데요
필수를 넘어서 동반자와 같다고 볼 수 있는 개념이죠
우리는 그 익숙함에 속아 소중함을 잃지 말아야합니다
CAN은 흔하지만 그렇다고 사소하지않아요.
정말 중요한 부분이거든요 이제부터 그 CAN에 대해 알아보고 더 나아가 COM(BSW)까지 깊이 들어가 볼게요
자동차 ECU는 혼자 작동할 수 없어요.
엔진 ECU는 변속기 ECU와 통신해야 하고,
브레이크 ECU는 에어백 ECU와 통신해야 하고,
모든 ECU는 진단 시스템과 통신해야 하거든요.
이 모든 통신이 CAN 버스를 통해 일어나요.
그리고 AUTOSAR는 이 통신을 체계적으로 정리했어요.
이 글을 통해 CAN 버스가 뭔지, 신호가 어떻게 메시지로 변환되는지, COM 모듈의 역할을 구체적으로 설명할게요.
CAN통신 이해하기 쉽게 설명하기
🚌 CAN 버스: 자동차의 신경망
CAN이란?
CAN = Controller Area Network 자동차의 모든 ECU를 연결하는 통신 버스예요. 마치 신경망처럼, 모든 ECU가 이 버스를 통해 정보를 주고받아요.
CAN 속도:
- Standard CAN: 500 kbps (킬로비트/초)
- High-speed CAN: 1 Mbps (메가비트/초)
비교:
- Ethernet: 100 Mbps (느린 Ethernet) ~ 1 Gbps (빠른 것)
- Wi-Fi: 100+ Mbps
- CAN: 500 kbps (매우 느림!)
그런데 왜 느린 걸 쓸까?
→ 자동차는 "빠름"보다 "안정성"이 중요!
→ 노이즈, 전자파에 견고해야 함
→ 가격 저렴 (자동차 비용 절감)
2️⃣ 거리 제약이 적음
CAN 전송 거리:
- 최대 거리: 40m (표준), 100m 이상 가능
- 와이어 한 쌍으로 모든 ECU 연결 가능
자동차 (약 5m):
┌────────────────┐
│ 엔진실 (엔진ECU)│
│ │ │
│ 대시보드(진단) │
│ │ │
│ 트렁크(배터) │
└────────────────┘
↑
모두 한 CAN 버스로 연결!
3️⃣ 멀티플렉싱 (여러 신호를 한 메시지에)
CAN 메시지 (8바이트):
┌────────────────────────────────────────┐
│ ID: 0x100 (메시지 ID) │
├────────────────────────────────────────┤
│ Data[0:7] (8바이트 = 64비트) │
│ ┌─────────────────────────────────────┐
│ │ Byte 0: 엔진 RPM (높은 자리) │
│ │ Byte 1: 엔진 RPM (낮은 자리) │
│ │ Byte 2: 엔진 온도 │
│ │ Byte 3: 냉각수 온도 │
│ │ Byte 4: 연료 압력 │
│ │ Byte 5: 엔진 부하 │
│ │ Byte 6-7: 예약 │
│ └─────────────────────────────────────┘
│
└────────────────────────────────────────┘
하나의 메시지에 여러 신호가 담겨있어요!
(효율적!)
📡 신호와 메시지의 관계
신호 (Signal)란?
신호 = SWC가 주고받는 논리적 데이터
예시: 엔진 RPM 신호
SWC 계층:
EngineControlSWC: "엔진 RPM = 2500 rpm"
논리 단위:
- 부동소수점 숫자: 2500.0
- 단위: rpm (회전 분당)
- 범위: 0 ~ 8000 rpm
메시지 (Message)란?
메시지 = CAN 버스에서 전송되는 물리적 데이터
예시: CAN 메시지
물리 단위:
- ID: 0x100 (16진수 메시지 ID)
- 데이터: 0x0B, 0xB8, 0x5A, 0x64, ... (바이트들)
- 길이: 8바이트 (데이터 길이)
CAN 버스 상:
0x100 #0B B8 5A 64 00 00 00 00
신호 ↔ 메시지 변환
[SWC 계층] 신호
↓
EngineRPM = 2500 rpm
↓
[COM 계층] 변환
↓
설정: "EngineRPM은 ID 0x100의 Byte[0:1]"
"스케일: 0.25, 오프셋: 0"
"Intel 바이트 오더"
↓
계산:
신호값 = (물리값 - 오프셋) / 스케일
= (2500 - 0) / 0.25
= 10000
↓
16비트 정수로 변환:
10000 = 0x2710
↓
Intel 바이트 오더 적용:
높은 바이트: 0x27
낮은 바이트: 0x10
↓
CAN 메시지에 삽입:
Data[0] = 0x10 (낮은 바이트)
Data[1] = 0x27 (높은 바이트)
↓
[CAN 버스] 메시지
↓
CAN ID 0x100 전송!
BO_ 100 ENGINE_DATA: 8 EngineECU
│ │ │ │ │
│ │ │ │ └─ 송신 ECU
│ │ │ └─ 데이터 길이 (8바이트)
│ │ └─ 메시지 이름
│ └─ 메시지 ID (0x100 = 256)
└─ 메시지 정의 시작
SG_ EngineRPM : 0|16@1+ (0.25,0) [0|16383] "rpm" TransmissionECU
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ └─ 수신 ECU(들)
│ │ │ │ │ │ │ │ │ └─ 단위
│ │ │ │ │ │ │ │ └─ 범위: 0 ~ 16383
│ │ │ │ │ │ │ └─ 스케일: 0.25, 오프셋: 0
│ │ │ │ │ │ └─ Intel 바이트 오더, Unsigned
│ │ │ │ │ └─ 길이: 16비트
│ │ │ │ └─ 시작 비트: 0
│ │ └─ 신호 정의 시작
│ └─ 신호 이름
└─ 신호 정의
바이트 오더:
@1+ = Intel (Little Endian, Unsigned)
@1- = Intel (Little Endian, Signed)
@0+ = Motorola (Big Endian, Unsigned)
@0- = Motorola (Big Endian, Signed)
🔄 COM 모듈: 신호 ↔ 메시지 자동 변환
COM 모듈이란?
COM = Communication Manager AUTOSAR BSW의 핵심 모듈이에요. 신호와 메시지를 자동으로 변환해줘요.
ComM으로 불러요
COM 모듈의 역할
1️⃣ 신호 인코딩 (Signal Encoding) 신호 → CAN 메시지로 변환
예시: 엔진 RPM 전송
Step 1: SWC가 값 제공
Rte_Write_EngineRPM(2500) 호출
Step 2: COM이 DBC 규칙 적용
설정: "EngineRPM: ID 0x100, Byte[0:1], scale 0.25"
Step 3: 계산
신호값 = (2500 - 0) / 0.25 = 10000
16비트: 0x2710
Step 4: CAN 메시지 생성
Data[0] = 0x10
Data[1] = 0x27
Step 5: CAN 드라이버에 전달
"CAN ID 0x100 전송해!"
2️⃣ 신호 디코딩 (Signal Decoding) CAN 메시지 → 신호로 변환
예시: 변속기에서 엔진 RPM 받기
Step 1: CAN 드라이버가 메시지 수신
Data[0] = 0x10
Data[1] = 0x27
Step 2: COM이 디코딩
ID 0x100 인식
"아, 이건 EngineRPM이네"
Step 3: 바이트 추출
16비트 값: 0x2710 = 10000
Step 4: 역계산
물리값 = (10000 × 0.25) + 0 = 2500
Step 5: SWC에 제공
Rte_Read_EngineRPM() → 2500 반환
3️⃣ 주기적 전송 (Periodic Transmission) 주기마다 자동으로 신호 전송
❌ 잘못된 경우:
DBC는 Intel로 정의했는데,
C 코드는 Motorola로 처리
결과: 신호값 역변환!
받은 값 0x2710이 0x1027로 읽혀서
물리값이 완전히 다르게 계산됨
→ 버그!
💡 CAN 통신 흐름 완전 정리
[시간 10ms]
┌─────────────────────┐
│ EngineControlSWC │
├─────────────────────┤
│ 엔진 RPM 계산 │
│ rpm = 3000 │
│ │
│ Rte_Write_EngineRPM(3000)
└──────┬──────────────┘
│ (RTE 호출)
▼
┌─────────────────────┐
│ RTE (자동 생성) │
├─────────────────────┤
│ EngineRPM 신호을 │
│ COM에 전달 │
└──────┬──────────────┘
│
▼
┌─────────────────────┐
│ COM 모듈 │
├─────────────────────┤
│ 신호 인코딩: │
│ 3000 rpm │
│ → 신호값 12000 │
│ → 바이트 변환 │
│ → Data[0:1]에 저장 │
└──────┬──────────────┘
│
▼
┌─────────────────────┐
│ CanIf │
│ (CAN 인터페이스) │
├─────────────────────┤
│ 메시지 라우팅 │
│ CAN1로 결정 │
└──────┬──────────────┘
│
▼
┌─────────────────────┐
│ CAN 드라이버 │
├─────────────────────┤
│ CAN ID 0x100 │
│ 메시지 전송! │
└──────┬──────────────┘
│
▼
┌─────────────────────┐
│ CAN 버스 │
├─────────────────────┤
│ 0x100 #E0 2E ... │
│ (물리 신호) │
└──────┬──────────────┘
│
│ (다른 ECU에서 수신)
▼
┌─────────────────────┐
│ 변속기 ECU │
│ CAN 드라이버 │
├─────────────────────┤
│ 메시지 0x100 수신 │
└──────┬──────────────┘
│
▼
┌─────────────────────┐
│ COM 모듈 │
├─────────────────────┤
│ 신호 디코딩: │
│ Data[0:1] = E0 2E │
│ → 신호값 12000 │
│ → 물리값 3000 │
└──────┬──────────────┘
│
▼
┌─────────────────────┐
│ RTE (자동 생성) │
├─────────────────────┤
│ TransmissionSWC에 │
│ EngineRPM = 3000 │
│ 전달 │
└──────┬──────────────┘
│
▼
┌─────────────────────┐
│ TransmissionSWC │
├─────────────────────┤
│ "엔진이 3000 rpm │
│ 돌고 있네" │
│ → 기어 선택 결정 │
└─────────────────────┘
정리: CAN 통신의 핵심
CAN 버스
모든 ECU를 연결하는 통신 네트워크
500 kbps, 노이즈 견고
신호
SWC가 주고받는 논리적 데이터
엔진 RPM = 2500 rpm
메시지
CAN 버스에 전송되는 물리적 데이터
ID 0x100, 8바이트
DBC 파일
신호와 메시지 정의 파일
스케일, 오프셋, 바이트 오더
COM 모듈
신호 ↔ 메시지 자동 변환
인코딩/디코딩, 필터링
바이트 오더
다중 바이트 신호의 저장 순서
Intel (Little Endian) vs Motorola (Big Endian)
마치며
이제 신호가 어떻게 CAN 메시지로 변환되고, COM 모듈이 어떻게 관리되는지 명확해졌나요? Lin의 시대를 넘어 CAN의 시대로 그리고 CAN으로 모자라 CAN FD로 가고 그보다 더 빠른 CAN을 도입하려고 하고 있죠 이젠 CAN FD로만 구성되는 차가 대부분이 되어갑니다.
이번에 CAN을 배웠으니까!! 다음엔 또 다른것을 배워볼텐데요, AUTOSAR BSW에는 이런 COM 모듈 외에도 5가지 중요한 모듈들이 있어요. NvM (메모리), Dem (진단), CanIf (인터페이스)... 다음 편에서는 "AUTOSAR BSW: 가장 중요한 5개 모듈의 역할과 상호작용"을 주제로 포스팅해보겠습니다. 각 모듈이 정확히 뭐 하는지, 어떻게 협력하는지 명확하게 설명해볼게요 쉽게! 이해하기 좋게! 그림과 함
