【AutoSar CP】CanNm模块

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于 2025-03-04 16:27:17 首次发布

汽车上ECU节点千千万万，不可能点火时所有ECU都正常工作，而是当用户需要请求相关功能时，参与该功能的相关ECU节点才需要启动起来，否则带来的只是过多对电池的无用消耗。

为了更好的去利用整车的能源，防止出现不必要的电池浪费，网络管理（Network Management，以下简称NM）便可以很好的解决此类问题，最大可能的高效利用整车电池能源，节约用车成本，延长电池使用寿命。

虽然汽车上网络总线类型多种多样，有CAN， FlexyRay、 Lin、 Ethernet等，但基本原理相似，本文将以最为常见的CAN总线的NM来讲述

AUTOSAR CanNm算法基于分散的直接网络管理策略，使得每个节点能够独立运行。该策略利用周期性的网络管理PDU来保持网络管理集群的唤醒状态，并确保所有节点同步。当网络处于低活动状态时，节点进入总线休眠模式以节省能量消耗，从而提高通信系统的效率（同睡同醒）
每一个CanNm节点（ECU）连接在一个共用的集群总线上，每个CanNm节点的收发会以广播的形式，即发送PDU给集群总线上的所有结点，接收集群总线上所有发出来的PDU（广播收发）
每个CanNm节点会收发两种数据：网络管理报文（NM PDU），应用报文（APP PDU）

如果CanNm集群总线上的某一个节点没有收到PDU，则它会启动一个定时器来检测是否需要进入总线休眠模式，在该过程中，该结点只收不发，如果收到PDU，则该结点会推迟进入总线休眠模式（准备总线睡眠模式，只收不发）
如果CanNm集群总线进入休眠状态后，总线上的任何节点需要总线通信，则该节点会唤醒总线，并发送一个唤醒信号给集群总线上的所有节点，唤醒信号会唤醒总线上的所有节点（更多详细信息在ComM有介绍）
对于CanNm集群总线上的节点，如果它需要总线通信，就应定期传输⽹络管理PDU，否则，它不应传输任何⽹络管理PDU（见表4.2节）
如果 CanNmStayInPbsEnabled 被禁⽤，且CanNm集群中的总线通信被释放（总线上没有PDU传输？），且在 CanNmTimeoutTime + CanNmWaitBusSleepTime 时间内，没有收到任何网络管理PDU，那么将进入总线休眠模式

NM PDU中， Byte0-Source Node Identifier（节点源地址）和Byte1-Control Bit Vector（控制字节）。这两个字节在NM PDU中的位置是可以配置的（可以交换位置，也可以都不存在）
Source Node Identifier（节点源地址），是节点的标识符，网络中所有节点的源地址是唯一的
Byte1-Control Bit Vector（控制字节），在节点初始化的时候被置为0x00，具体含义如下

网络模式（Network Mode）
节点在该模式下，所有阶段都会收发APP PDU，但只有RMS和NOS阶段会收发NM PDU
- Repeat Message State（报文重复阶段-RMS）
  - 当节点从其他模式进入Network Mode时，默认进入Repeat Message State，该阶段是网络正式开始工作前的准备阶段，用来等待网络中所有相关节点进行网络准备，开启通信
Normal Operation State（常规运行阶段-NOS