AUTOSAR SENT模块（1）——通信原理

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基础了解  

工作流程

通信帧

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基础了解  

      SENT（single edge nibble transmission）,单边半字节信号传输。在 AUTOSAR 规范中，SENT并没有明确的标准，因此将其归类为 CDD（复杂驱动）模块。

        SENT 是一种 MCU 和传感器之间直接连接的点对点通信方式，其结构简单，除了一根数据线之外，还由 5V供电和GND 三根线构成。由于 SENT 特殊的信号传输方式，使其传输信号的精度更高。总结来讲，SENT有以下优点：

        1. 采用数字信号传输，使得精度和传输速度更高；

        2. 结构简单，成本低。

        主要因为上述特点，SENT 一般用于汽车的温度、湿度、风速、风压 等数据的传输。

工作流程

        SENT 分为快速通道和慢速通道，快速通道用来传输实时性要求高的数据比如上面提到的温度等，并且一帧数据就能包含完整的数据内容；慢速通道可以传输一些实时性要求低的数据，比如诊断数据，要获得完整的数据可能需要多个SENT帧拼凑出来。

        本文暂时不对慢速通道进行介绍，一切以快速通道为标准。

        在实际应用中，我们可能会用到多组SENT，每组SENT又包含多条通道（channel）。至于要用到几组，每组通道有多少，这个要根据芯片支持情况来具体分析。（本人习惯把SENT的组称作路，以下均为 路 来替代）

        举个例子，比如现在有款芯片支持两路SENT，分别是 SENT0 和 SENT1，其中第一路SENT支持6个通道，另一路支持5个通道。在使用时，我们将传感器的信号线连在这些通道上并确定这个通道初始化完成。然后我们就能读取该通道采集的数据了。

        需要注意的是，SENT是单向传输协议，数据只能从传感器到ECU，且传输是连续的，不需要请求命令。

通信帧

        SENT物理接口由一个信号线、一个+5 V供电电压线和一个接地组成高低信号的电平要求:0~0.5 V为逻辑电平0，4.1~5 V为逻辑电平1。

        下图所示为一个SENT通信帧。首先要明确两个概念：

        脉冲周期（Pulse Period）: 发送信号的连续两个下降沿间隔时间的基本单位，由 同步域/56 获得 ；

        半字节（Nibbbles）: 信号识别的基本单位，共4 bit；

        一个 SENT 帧可以同时携带两种数据，比如 温度和湿度。

        SENT帧开始的第一个下降沿间隔叫做同步信号，这个根据这个信号可以算出来脉冲周期的大小，这个信号的时间长度为56个脉冲周期。脉冲周期的范围为 3us 到 10us，以传感器的性能决定。

        SENT采用连续两个下降沿之间的内容作为一个Nibble的数据。

        SENT的数据使用半个字节(Nibble)，即4bit来进行编码定义的，一个ibble是通过2个下降沿之间的时间差来定义的。一个Nibble的最短时间为12 脉冲周期(数值0的时候)；在发送一个Nibble时，需要大于4个（通常用5个）脉冲周期的拉低时间，剩余的clock需要拉高，为下降沿做准备。

        Nibble的最小值0（0x0）由12个脉冲表示，每增加一个数值，时钟数在12的基础上加1。

        由于采用十六进制，所以最小的数0（0x0）的时钟数为12，最大数15（0xF）的时钟数为27。脉冲周期数的计算公式如下：

        脉冲周期数 = 5个LOW脉冲周期 + 7个HIGH脉冲周期 + n*Clock

        同步域后的第一个Nibble是状态位，它能告诉MCU这帧数据后面都是什么内容，比如是什么数据，是否有校验位等。

        再之后，就是两个data的数据，每个data分别有三个Nibble。

        跟在data后面的就是校验位。

        如果看实际波形的话，如果在两帧数据之前有一个很大的间隔叫做帧间隔，用于区分两个帧。