詳解AUTOSAR CAN網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議

AUTOSAR CAN網(wǎng)絡(luò)通信中有三種模式和三種狀態(tài)，如下圖所示：

3種運(yùn)行模式：

睡眠模式（Bus-Sleep Mode）；

預(yù)睡眠模式（Prepare Bus-Sleep Mode）；

網(wǎng)絡(luò)模式（Network Mode）。

睡眠模式（Bus-Sleep Mode）

當(dāng)CAN網(wǎng)絡(luò)中沒有遠(yuǎn)程喚醒或者本地喚醒請求時(shí)，ECU應(yīng)處于睡眠模式（Bus-Sleep Mode），將功耗降低至最低水平，這種模式是ECU啟動(dòng)時(shí)的起始狀態(tài)或者是ECU睡眠時(shí)的最終狀態(tài)。

在該模式下，網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文和應(yīng)用報(bào)文都禁止發(fā)送，但是可以被網(wǎng)絡(luò)上的報(bào)文喚醒。

CAN收發(fā)器應(yīng)當(dāng)支持設(shè)定喚醒幀（如果有CAN收發(fā)器的情況下），ECU只會(huì)接受到特定的NM報(bào)文才會(huì)正常喚醒，否則就會(huì)一直處于休眠狀態(tài)，能夠不受網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用報(bào)文的干擾。

預(yù)睡眠模式（Prepare Bus-Sleep Mode）

ECU進(jìn)入預(yù)睡眠模式（Prepare Bus-Sleep Mode）后禁止網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文的發(fā)送，允許接收網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文。應(yīng)用報(bào)文已經(jīng)在buffer中的一般允許繼續(xù)發(fā)送，進(jìn)入到預(yù)睡眠模式（Prepare Bus-Sleep Mode）計(jì)時(shí)器CanNmWaitBusSleepTime就會(huì)啟動(dòng)，一旦計(jì)時(shí)器CanNmWaitBusSleepTime超時(shí)，就會(huì)進(jìn)入到睡眠模式（Bus-Sleep Mode）。

本項(xiàng)目AUTOSAR配置中設(shè)定計(jì)時(shí)器CanNmWaitBusSleepTime為2秒。

網(wǎng)絡(luò)模式（Network Mode）

當(dāng)CAN網(wǎng)絡(luò)處于開啟或者工作情況下會(huì)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)模式，ECU進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)模式（Network Mode）后計(jì)時(shí)器CanNmTimeoutTime就會(huì)啟動(dòng)，只要成功接收到來自CAN總線上的網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文或者成功發(fā)送至CAN總線網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文，都會(huì)將計(jì)時(shí)器CanNmTimeoutTime重置。

本項(xiàng)目AUTOSAR配置中設(shè)定計(jì)時(shí)器CanNmTimeoutTime為2秒，所以0X505網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文的發(fā)送周期要在2秒內(nèi)，超時(shí)會(huì)進(jìn)入預(yù)睡眠模式（Prepare Bus-Sleep Mode）。

網(wǎng)絡(luò)模式（Network Mode）包含3種狀態(tài)：

報(bào)文重復(fù)狀態(tài)（Repeat Message State）；

常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)（Normal Operation State）；

準(zhǔn)備睡眠狀態(tài)（Ready Sleep State）。

報(bào)文重復(fù)狀態(tài)（Repeat Message State）

當(dāng)ECU從其他模式進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)模式（Network Mode）時(shí)，默認(rèn)進(jìn)入報(bào)文重復(fù)狀態(tài)（Repeat Message State）。該階段是CAN網(wǎng)絡(luò)正式開始工作前的準(zhǔn)備階段，用來等待CAN網(wǎng)絡(luò)中所有相關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的準(zhǔn)備時(shí)間。

該模式下計(jì)時(shí)器CanNmRepeatMessageTime規(guī)定了重復(fù)發(fā)送網(wǎng)關(guān)管理報(bào)文的時(shí)間，CanNmImmediateNmTransmissions規(guī)定了發(fā)送網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文的次數(shù)。

在報(bào)文重復(fù)狀態(tài)（Repeat Message State）ECU使用計(jì)時(shí)器CanNmMsgCycleTime周期時(shí)間發(fā)送網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文。

本項(xiàng)目AUTOSAR配置中發(fā)送網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文的周期是640毫秒，重復(fù)次數(shù)為5，總時(shí)常3.2秒。

常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)（Normal Operation State）

ECU進(jìn)行正常CAN通信時(shí)會(huì)處于常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)（Normal Operation State），該階段中，節(jié)點(diǎn)要按照計(jì)時(shí)器CanNmMsgCycleTime時(shí)間周期發(fā)送網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文。每次成功發(fā)送或者接收CAN網(wǎng)絡(luò)報(bào)文計(jì)時(shí)器CanNmTimeoutTime就會(huì)重置。

在常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)（Normal Operation State）下的網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文和應(yīng)用報(bào)文都應(yīng)該正常收、發(fā)通信。

準(zhǔn)備睡眠狀態(tài)（Ready Sleep State）

在準(zhǔn)備睡眠狀態(tài)（Ready Sleep State）ECU應(yīng)當(dāng)停止發(fā)送網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文，每次成功接受到來自CAN網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文，計(jì)時(shí)器CanNmTimeoutTime就會(huì)重置，一旦CanNmTimeoutTime超時(shí)，就會(huì)進(jìn)入預(yù)睡眠模式（Prepare Bus-Sleep Mode）。

在AUTOSAR中規(guī)定了各種模式和狀態(tài)下計(jì)時(shí)器的默認(rèn)時(shí)間：

配置參數(shù)在AUTOSAR代碼中體現(xiàn)如下所示：

下圖梳理了所有網(wǎng)絡(luò)管理的模式轉(zhuǎn)換情況，通常控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換如藍(lán)色箭頭所示：

審核編輯：劉清