nihaoljq2010的博客

PNC架构、模块交互和EIRA/ERA/IRA介绍PNC的交互涉及的模块较多，为了更为清晰的展示，我们通过业务划分三类：内部PN请求、外部PN请求和内外请求共用交互(相同颜色交互为一类)，

COM模块（Com_Mainfunction）进一步将接收到的PDU拆分为Signal，实际工程中，ERA_Rx_PDU拆分成一个ERA_Rx_Signal，EIRA_Rx_PDU拆分成一个EIRA_Rx_Signal，并将信号存储到buffer供其他应用读取；. ComM通过COM的标准接口Com_ReceiveSignal()，即可读取ERA_Rx_Signal和EIRA_Rx_Signal信号中的PNC信息.同时请求BSWM模块使能(禁止)PNC所对应的PduGroup；

诊断通信管理(DCM)主要包括三个子模块：诊断服务层(Diagnostic Service Layer，DSL)、诊断服务分配(Diagnostic Service Dispatcher, DSD)、诊断服务进程(Diagnostic Service Processing, DSP)：确定诊断数据请求和响应的数据流；监控和确保诊断请求和响应的时序，管理诊断状态（特别是诊断会话和安全状态）：接收到的诊断请求转发给数据处理器；当数据处理器触发时，通过PDUR传输诊断响应：处理实际的诊断请求。

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CAN传输层对意外到达的N-PDU的行为很大程度上取决于处理N-SDU的通信方向类型。处理意外到达的N-PDU。

Case 3： Sender 从 收到流控帧（FC）（状态为Wait）到 收到下一个流控帧 的时间。Case 2： Sender从 发送完连续帧（CF）到 请求发送下一包连续帧（CF） 的时间。Case 2： Receiver 从 收到连续帧（CF）到 收到下一包连续帧（CF） 的时间。Case 1： Receiver 从 发送完流控帧（FC）到 收到连续帧（CF） 的时间。Case 1： Sender 从 收到流控帧（FC）到 请求发送连续帧（CF） 的时间。.req : 帧发送开始请求。

CanlF将帧进一步转化为N-PDU（单帧(SF)/首帧(FF)/流控帧(FC)/连续帧(CF)格式）CanTP将IPDU进一步拆分成单帧(SF)/首帧(FF)/流控帧(FC)/连续帧(CF)格式。接收端回复流控报文（FC），提示发送端当前最多接收2帧CF报文，发送间隔需要为5ms。Tester(诊断上位机)通过物理总线将指令（CAN报文）发送给Can Drv。接收端发送最后一帧CF数据（少于流控参数的2帧，因为只剩余1帧）发送端依据流控参数，发送第一帧CF报文。发送端依据流控参数，发送第二帧CF报文。

> CANTP使用流控制机制来确保数据的可靠传输。接收方通过发送流控制帧来指示发送方是否可以继续发送数据。发送方会根据接收方的反馈进行数据传输，确保数据的正确到达。这种机制有助于避免接收方缓冲区溢出，保证数据传输的顺利进行。–>接收方在成功接收并组装数据后，会发送确认帧给发送方。如果发送方在规定时间内未收到确认帧，则会触发超时重传机制，重新发送未确认的数据块，以保证数据的完整性和可靠性。–> CANTP会将原始数据分割成多个小数据块，并添加相应的头部信息。

诊断服务业务：Tester发送诊断请求指令，上传诊断应用服务处理并响应诊断服务DEM事件读写业务：应用报告DEM事件并根据需要存储NVM，诊断服务发起读取或者清除事件FIM业务: DEM将事件状态通知FIM ，应用根据FIM中的状态（条件）决定函数是否禁用->返回总目录

等等传感器捕获的数据，在算法中需要精确知道每个数据的采集时间，这样在融合时，才能确切知道使用哪个时刻的数据。每次将时基的本地实例同步到其全球时基时都会执行此操作。此外，来自time master 和 time slave 时间同步过程信息也与Validator 应用程序共享，该应用程序可以在网络中的任何位置运行，例如关于全局时间的所有者。时间网络中，应有一个Time Master，和至少一个Time Slave .其中Time Slave 根据接收到Time Master 的同步消息，进行时间对齐。

memoryAddress值为0x0x12345678（占4个字节，图中紫色），memorySize值为0x01234567（占4字节，图中绿色），则addressAndLengthFormatIdentifier值为0x44。该服务用于启动下载传输，作用是告知ECU准备接受数据，ECU则通过0x74 response告诉诊断仪自己是否允许传输，以及自己的接受能力是多大。：字节长度和参数格式，厂家自定义，没有定义则默认字节数据为0。：字节长度和参数格式，厂家自定义，没有定义则默认字节数据为0。

ECU可能由内部模块、第三方模块等各模块集成的。需求对每个模块所定义的安全等级可能有差异，需要考虑不同安全等级的模块和代码间减少相互干扰，防止程序错误传播。可以理解为包含Task、Alarm、Counter、Schedule table、ISRs、Event等基本对象的容器，用于隔离Task/Alarm等，进行内存保护。

2. Task C在Ceiling优先级下运行时，分别产生了Task A就绪、Task B就绪、INT1中断事件，但是由于这些Task/中断优先级都小于当前Task 的Ceiling优先级。如图，当前TaskC处于运行状态，当激活TaskB进入到就绪状态时，由于TaskB优先级高于TaskC，所以TaskC被迫释放处理器控制 权，调度器 开始调度TaskB从就绪状态变为运行状态，直到TaskB运行完成之后，在调度TaskC继续运行。），Task B剥夺Task C开始执行。

调度表可以帮助用户更方便的实现一系列具有时序要求的动作，调度表有若干个EP组成。基本概念:EP（Expiry Point）相当于一个时间点执行对象，当时间到了，Schedule Table就会去执行这个EP，EP可触发多个Task或者触发多个Event，而一个Schedule Table 可配置多个 EP（Expiry Point）Initial Expiry Point：第一个执行的EPInitial Offset: 从0 到第一个Expiry Point的距离。

多个OsApplications情况下，不同OsApplication之间访问需要Trusted(Non-Trusted) Function。SC3和SC4在SC1/SC2基础上支持支持OS 应用/服务保护/调用安全函数。可以监控一个任务的执行时间及任务间的执行间隔，这些影响任务的实时性。是否支持多个OsApplications。是否支持调度表进行任务调度和event设置。注：可伸缩等级在工程中是可以配置的。SC2在SC1基础上支持时间保护。SC3在SC1基础上支持内存保护。是否支持OSEC OS。

故障虽然存储到了Flash不会丢失，但是售后工程师要知道发生故障的原因，所以一般诊断仪器去读取，而诊断仪和ECU的交互一般要通过Communication的Stack（比如CAN通信），这是诊断通信管理（DCM）的作用。ECU出现故障，再次上电为了避免丢失，所以一般故障发生时要存储到非易失存储区域（Flash中）。这是诊断事件管理（DEM）的作用。故障发生后，有时是严重故障可能对ECU产生破坏，这是要及时采取防护措施，比如过流时及时关闭IO输出降低功率，这是FIM的作用。

NvM提供了NvM_ReadPRAMBlock/NvM_WritePRAMBlock一对API可以对这个固定地址(永久地址)的RAM块进行读写操作。配置这样的地址，我们称之为PerInstanceMemory（PIM），它存在于RTE中，SWC可以通过Rte_Pim接口访问。与Nv Block Descriptor类型的差异在于PIM类型适用于单个SWC访问，而Descriptor类型一般是多个SWC共同访问一个Block。两种类型的优劣势在之前有介绍，不清楚的可以回头看看7.5章节的介绍。

监督实体(SE)：受监管实体是由WdgM监控的软件部分。可以代表一个算法、一个函数，或者在操作系统的情况下一个完整的任务。监督实体可以分布在多个任务或应用程序中，同一任务也可以有多个监督实体。检查点(Checkpoint)：标志着算法执行过程中的重要步骤。

定义WdgMMode下的WdgMAliveSupervision监控项定义WdgMAliveSupervision监控项属性并和对应的checkpoint关联。Short Name: Alive Supervision监控项的名称：关联的监控SE实体所对应的checkPoint（CP）,一个监控实体只能设置一个Alive监控CP；:期望被CP触发的次数Max Margin:在监控时间内，期待监控点（CP）执行的次数Tolerance的上限增量Min Margin。

注意：如果一个I-PDU没有绑定到任何I-PDU group，那么COM模块会在Com_Init时启动该I-PDU，由于COM永远不会停止一个隐含启动的I-PDU，该I-PDU也没有绑定到任何一个I-PDU group，因此该I-PDU将永远不能被停止。3.1 Dcm_NormNm_Notification_CANFD_V3_0_Disable 代表28服务，变更前功能为禁止所有PDUGroup，（引用实现模块的头文件）至此，整个配置工作全部完成，即保证了周期轮询检测配置字匹配新报文（报文组）是否发送，

》对于信号/信号组来说，如果ComDataInvalidAction配置为NOTIFY，ComInvalidNotification配置了相应的Callback接口，那么当接收到ComSignalDataInvalidValue值时会调用Callback接口通知上层，这种情况下信号/信号组的后续处理（如滤波处理、正常的信号通知）不会进行。，要求信号定期更新（即便值是相同的值也要要求发送端应用重新设置），主要是避免发送端出现异常，如周期报文发送端应用异常，从而不重设信号值，而此时数据可能判断无意义的数据。

模块简介:全称NVRAM Manager ,存储服务管理模块。主要提供抽象数据存储，在上电读取下电存储数据，支持Immediately存储数据，将 NV data在ROM和RAM之间建立关联。全称Memory Abstraction Interface，存储抽象接口模块。实现存储数据Block在内部Flash或者外部EEP的分离操作。全称Flash EEPROM EMULATION，FLASH模拟模块。FEE实现对Flash的数据Block的抽象和动态数据的Layout。

解决办法：如下红框选项都不要自定义，否则无法自动生成对应RAM/ROM映射接口函数。传送门–AUTOSAR配置与实践—总目录传送门–AUTOSAR配置与实践—总目录。

> 配置类型Redundant Block，需双备份，为该Block分配两个Sector（相邻），往一个Sector固定地址写入时会自动写入相邻的另外一个Sector。-> 配置类型Redundant Block，需双备份，为该Block分配两个Sector（相邻），往一个Sector固定地址写入时会自动写入相邻的另外一个Sector。-> 配置擦写次数10万次（和实际硬件性能10万次寿命吻合），所以决定instance为1，往固定地址写入即可，无需额外的均衡策略和偏移。

常见接口有Com_SendSignal/Com_SendSignalGroup/Com_ReceiveSignal/Com_SetIpduGroup等。---->需在Com_InitMemory()后执行（主要初始化启动代码中不能初始化的变量，使Com处于初始化状态以便执行Com_Init）–BSW层：COM、MEM（内存管理）、DIAG、SYS、OS等，主要为上层提供基础应用（通过RTE）: Com_IpduGroupControl ---->BSWM模块控制PDUGroup的使能/禁止。

通常AUTOSAR闪存驱动程序（FLS）是一个软件模块，在用于AUTOSAR存储器堆栈内的使用中是可配置的，可以选择使用带有vMem模块的MICROSAR内存堆栈。内存堆栈可供内存的一个用户使用，但是有时系统中有访问Flash的其他用户，例如软件下载用户同时使用存储器堆栈；许多设备不允许并行闪存访问，因此AUTOSAR存储器堆栈必须与其他用户同步，因此产生了扩展内存堆栈。vMem提供了基本Read/Write/Erase/State check等功能，功能类似传统的FLS驱动程序。

看门狗模块由WdgM统一管理，这里围绕WdgM模块分析与其他模块交互。通过交互的说明，可以理解WdgM的主要功能。WdgM 调用SchM_Enter_WdgM_WDGM_EXCLUSIVE_AREA_0进入临界区（中断挂起）。WdgM 调用SchM_Exit_WdgM_WDGM_EXCLUSIVE_AREA_0退出临界区（中断恢复）。在WdgM监控程序失败之后，可以通过Mcu的接口Mcu_PerformReset立即重新ECU单元。WdgM 在检测到错误之后，可以通过Dem模块触发Event。

即喂狗计数为3次，喂狗周期26ms，即从wdgm调度异常不能重置计数开始，经历3个中断周期：总检测时间= 3 *26= 78ms。本例为25%，即中断有效喂狗窗口为Fast(Slow) Mode超时的75%-100 %，即喂狗窗口25.5 ms -34ms，结合如上中断喂狗周期26ms，喂狗周期位于窗口期内。(Service Interval)：中断喂狗的周期。当系统运行异常时（如软件跑飞），仍能误操作Wdg寄存器window watch dog，检测到在无效窗口喂狗，判定为错误，采取错误处理（如复位）。

WatchDog 即看门狗功能。这个看门狗不是真正看家的狗，而是软件的一个模块，但是因为功能类似故以此起名。主要功能是在其他各模块异常时起到保护作用。（已了解看门狗概念可以略过举例，直接了解架构图）;比如一个你家里的小度出现了花屏，那么应该是显示模块出现了异常，而如果不做任何处理，那么会影响用户的继续使用。而此时看门狗模块的作用就体现出来了，看门狗模块监控到显示模块出现异常，会通过一些恢复方法（比如重启系统）尝试恢复，这就是看门狗的功能。WdgM。

EcuM：ECU State Manager，ECU状态机，主要作用是管理的是ECU的上下电功能，具体有以下四个功能：• 负责初始化和反初始化基本软件模块、 OS 和RTE等模块；• 为单片机的休眠（Sleep）模式和唤醒（wake up）模式做准备• 与资源管理器（例如，通信管理器）协作，关闭或重启ECU；• 管理所有唤醒事件，并在被要求时配置ECU 为SLEEP 状态。BswM。

注意这个新增的action其实是一个用户回调函数，在函数中进行配置字的判断，即可完成用户条件的判断（TRUE/FALSE），注意用户条件是用户封装的函数，用于输入给后续的逻辑判断和rule。进行PDU的拆分后，根据配置字可以选择PDU是否使能了。PDU组拆分后可分为常规PDU组和可配PDU组（新增），诊断一方面按原有逻辑控制常规PDU组，另一方面控制新的可配PDU组。举例说明，诊断场景：使能，配置字满足，则用户条件为TURE，表示期望使能可配PDU组（诊断禁止服务场景类似方式，在此不再列举）。

在内存栈中包含服务层（NvM）、抽象层（MemIf、EA、Fee、Ex EE Drv、Ex Fls Drv）、MCAL（SPI、EE Drv、Fls Drv）几个模块。AutoSAR中对NV数据的存储主要包括片内存储和外部存储两种方式。片内存储，是用芯片内部的DFLASH或片内EEPROM进行数据存储；外部存储，是通过外部DFLASH或外部EEPROM进行存储，一般会调用SPI、IIC等通信方式外挂EEPROM芯片。EEPROM以字节为单位进行擦除，同一个存储单元可以重复写。

计划分三个板块讲解,对应以上Autosar学习的三个阶段:一、基础篇（目标：懂概念）。主要讲概念原理，如APPL、SWC、Port、RTE、BSW，会较多通过图形、表格、举例等方式进行归纳总结，以便清晰展现AUTOSAR的概念和原理。二、深入篇（目标：懂原理，会配置）。主要针对基础篇中的概念进行展开，深入讲解实现原理以及相关的配置项功能三、实现篇（目标：会综合应用）。实践操作，主要讲如何综合利用配置项实现特定的功能。

鉴于近期较多博友问及微信群，如下可申请好友验证，请备注“autosar”，否则可能添加不通过。验证通过后，拉入讨论群。PS：本人鉴于工作事项可能不能及时回复问题，可在交流群内部和其他博友之间相互沟通交流经验。欢迎来到桃源乐游的《AutoSAR配置与实践》，以下为学习大纲，蓝色字体点击可跳转。

主要分为发送流程、发送确认流程、接收流程三个主要流程。其中接收流程和发送确认的流程类似，差异在通知接口不同。关于接收和发送确认两个流程的通知方式,在CAN Driver、COM、SWC三个层每个层都可以选择轮询或者非轮询的方式，综合起来是2* 2 *2 = 8种。而每种都列出则过于繁琐，所以只列举相关层全部轮询或者全部非轮询的获取方式，同时分析这种方式的影响。读懂后，其他的方式读者可以自由组合，分析下对应的影响，相信能够触类旁通。

BSW的通信功能模块组成Com：Communication，通信层的功能 PduR：全称Protocol Data Unit Router，协议数据单元路由器，IpduM：I-PDU Multiplexer，可选模块，使用场景为当表示CAN ID的位不足时，用户从数据字节中拿出一些字节作为协议用TP：Transport Protocol，传输协议层，一般做诊断用到Interface：与硬件无关的一层，总线特有的功能（与总线的发送和接收机制有关系），BSW的通信功能收发过程解析

车门位置传感器（Sensor SWC）输出的电流信号经过了一系列处理，如先被转化为电压信号，后又经ADC转换为数字信号，但是IoHwAb模块对上层隐藏了这一系列处理过程，并将数据直接抽象为它的输出接口，即车门开关状态接口。Sensor SWC 使用RTE接口直接从IoHwAb模块封装的车门开关状态，SWC它并不关心ECU硬件是如何实现的传感器电流采集，也不关心MCU ADC采样精度（如10/12位）IoHwAb把采集的电压抽象为开关状态，使得Sensor SWC不依赖具体的ECU硬件。

微处理器抽象层(MCAL)，MCAL是BSW的最底层，是对主芯片寄存器的封装，访问MCU内部外设的驱 动。它包含一些MCU内部驱动软件模块，把寄存器的操作做成统一的API接口，访问MCU内部外设(DIO、ADC等)。MCAL一层依赖于芯片，它的上面一层(ECU抽象层)则可以独立于具体的硬件。当微处理器型号发生变化时候，只需要更新对应配置，即可做到兼容所有芯片。微控制器驱动MCU内部外设驱动，比如WTDG、Timer定时器等。通信驱动。

SWC内部不同的Runnable访问共同全局变量，Runnable类似C文件中的函数，这些函数如果被放在不同Task上运行, 可能出现出现同一时刻多个函数共同运行的情况。可以通过为受影响的任务分配相同的优先级，为受影响的任务分配相同的内部操作系统资源，或者将OS的任务配置为非抢占性来实现。数据一致性：当多个操作同时读写同一个数据，由于任务的抢占，出现了数据被篡改的情况，造成非预期的数据结果。SWC内部变量保护，限定局变量的作用域在变量的作用域在SWC的不同runnable间。

在等待的task数量（多client时每个client的get_result请求所映射task可能不同）正在等待的task列表是否请求已处理完成对应请求接口的输出参数，用于存放请求到的数据请求的结果，是请求到了数据还是超时。