目錄

一、前言

二、Autosar NM概括

2.1 術(shù)語

2.2? PDU

2.3 文件結(jié)構(gòu)

2.4 NM結(jié)構(gòu)體

2.5?狀態(tài)機

三、Stateflow實現(xiàn)

3.1 NM接口定義

3.2 NM功能實現(xiàn)

3.3 NM模塊測試

3.4 NM模塊部署

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一、前言

? ? ? ? 基于MBD的應(yīng)用開發(fā)已經(jīng)非常常見，在開發(fā)過程中以簡明，高效的優(yōu)點被諸多ECU開發(fā)人員青睞，有的主機廠可能也會直接要求供應(yīng)商采用這種方式開發(fā)。一個功能或者模塊只要設(shè)計好外部接口，也可以獨立開發(fā)然后嵌入工程中。Autosar的nm狀態(tài)機UML與stateflow畫圖如出一轍，做起來快速簡潔。

二、Autosar NM概括

2.1 術(shù)語

?NM (NetWork Management) Message：網(wǎng)絡(luò)激活，發(fā)送本節(jié)點網(wǎng)絡(luò)報文及應(yīng)用報文 一般定義NM ID（0x503）第一個字節(jié)05是網(wǎng)段ID，03表示該節(jié)點在該網(wǎng)段編號

App Message：客戶定義的Rx\Tx報文；收到非網(wǎng)絡(luò)報文一般ECU需保持一定時間后休眠，在該時間內(nèi)收到NMM，網(wǎng)絡(luò)激活正常通信

PN(Partial Network)：該功能是必須是該節(jié)點 指定的NM報文才能喚醒節(jié)點網(wǎng)絡(luò)。

Passive Mode：喚醒后只收不外發(fā)NM PDU（SWS_CanNm_00072），對于一個節(jié)點所在的網(wǎng)絡(luò)只能同時使能或禁用PassiveMode

Active Mode:喚醒后外發(fā)NM PDU

Active Wakeup：上層主動調(diào)用CanNm_NetworkRequest()接口喚醒網(wǎng)絡(luò)。常見喚醒源：KL15信號，定時器、傳感器等，主動喚醒一般發(fā)送立即幀報文5幀，然后進(jìn)入RMS狀態(tài)。

Passive Wakeup：收到其他節(jié)點的有效網(wǎng)絡(luò)管理報文被動喚醒，調(diào)用CanNm_PassiveStartup()接口喚醒網(wǎng)絡(luò)

Remote Wakeup：與總線信號相關(guān)的喚醒方式，如收到網(wǎng)絡(luò)報文、指定診斷報文、KL15信號的應(yīng)用報文

Local Wakeup:與硬線相關(guān)的喚醒方式，KL15線，硬件傳感器如腳踢門；注意KL30是蓄電池供電

2.2? PDU

Byte0 表示源節(jié)點地址，一般是 幀ID - 基地址

Byte1表示CBV控制位，具體定義看下圖7-2

其余字節(jié)一般主機廠自定義，若無特殊說明默認(rèn)為0

Bit0: Repeat報文請求， 0表示為請求，1表示請求；當(dāng)收到該位置1，應(yīng)當(dāng)進(jìn)入RMS狀態(tài)

Bit3：NM 控制休眠位，0表示未被NM控制器請求，1表示請求；該功能需要使能CanNmCoordinatorSyncSupport

Bit4: Active Wakeup Bit , 0表示節(jié)點沒有喚醒網(wǎng)絡(luò)（屬于被動喚醒），1表示節(jié)點喚醒網(wǎng)絡(luò)（屬于主動喚醒）

Bit6: partial network information Bit(PNI) 0表示NM PDU包含沒有PN請求信息，1表示包含PN請求信息。

為什么需要PN(Partial Network)功能呢？實質(zhì)還是為了節(jié)能。沒有PN功能時，一個網(wǎng)段內(nèi)的所有ECU同醒同睡。有時，在一個網(wǎng)段內(nèi)，可能只需要某些ECU正常工作即可，不相關(guān)的ECU沒必要喚醒（費電）。所以，增加PN功能是節(jié)能的一個優(yōu)選項。

Bit 1 , 2 , 5, 7功能擴展的預(yù)留位，0不使用/保留

2.3 文件結(jié)構(gòu)

?ComStack_Types.h應(yīng)當(dāng)包含Std_Types.h(AUTOSAR 標(biāo)準(zhǔn)類型) Platform_Types.h(平臺特定類型)， Compiler.h編譯特定語言的擴展文件；

Nm_Cbk.h一般NM接口的回調(diào)函數(shù)聲明

Det.h默認(rèn)錯誤Tracer定義的接口

NmStack_Types.h 公共的網(wǎng)絡(luò)管理類型

CanIf.h CanIf的接口包括發(fā)送、接收函數(shù)等

PduR_CanNm.h如果用戶數(shù)據(jù)使能包含改頭文件(COM User Data Support)

2.4 NM結(jié)構(gòu)體

NM結(jié)構(gòu)體也叫做配置結(jié)構(gòu)體CanNmGlobalConfig，這種配置類型可以使工程實現(xiàn)根據(jù)不同的客戶可配置化，使用UML一目了然。

具體的結(jié)構(gòu)體成員含義需參考標(biāo)準(zhǔn)。

?在state flow中需要引入改配置頭文件 CanNm_Cfg.h：

#ifndef CANNM_CFG_H #define CANNM_CFG_H 1 #include "StdTypes.h" /*chapter 10.3.4*/ typedef struct {/**********10.3.3 CanNmGlobalConfig *************/u8_t CanNmBusLoadReductionEnabled;u8_t CanNmBusSynchronizationEnabled;u8_t CanNmComControlEnabled;u8_t CanNmComUserDataSupport;u8_t CanNmCoordinatorSyncSupport;u8_t CanNmDevErrorDetect;u8_t CanNmGlobalPnSupport;u8_t CanNmImmediateRestartEnabled;u8_t CanNmImmediateTxconfEnabled;u8_t CanNmMainFunctionPeriod;u8_t CanNmNodeDetectionEnabled;u8_t CanNmNodeIdEnabled;u8_t CanNmPassiveModeEnabled;u8_t CanNmPduRxIndicationEnabled;u8_t CanNmPnEiraCalcEnabled;u8_t CanNmPnResetTime;u8_t CanNmRemoteSleepIndEnabled;u8_t CanNmRepeatMsgIndEnabled;u8_t CanNmStateChangeIndEnabled;u8_t CanNmUserDataEnabled;u8_t CanNmVersionInfoApi;u8_t CanNmPnEiraRxNSduRef;/**********10.3.4 CanNm Channel Configuration Overview********///CanNmTxPduu16_t CanNmTxConfirmationPduId;//CanNmRxPduu16_t CanNmRxPduBeginId;u16_t CanNmRxPduEndId;//CanNmUserDataTxPduu16_t CanNmTxUserDataPduId;u8_t ComMChannel;/**********10.3.5 CanNmChannelConfig *************/u8_t CanNmActiveWakeupBitEnabled;u8_t CanNmAllNmMessagesKeepAwake;u8_t CanNmBusLoadReductionActive;u8_t CanNmCarWakeUpBitPosition;u8_t CanNmCarWakeUpBytePosition;u8_t CanNmCarWakeUpFilterEnabled;u8_t CanNmCarWakeUpFilterNodeId;u8_t CanNmCarWakeUpRxEnabled;u16_t CanNmImmediateNmCycleTime;u8_t CanNmImmediateNmTransmissions;u8_t CanNmMsgCycleOffset;u16_t CanNmMsgCycleTime;u8_t CanNmMsgReducedTime;u8_t CanNmMsgTimeoutTime;u8_t CanNmNodeId;u8_t CanNmPduCbvPosition;u8_t CanNmPduNidPosition;u8_t CanNmPnEnabled;u8_t CanNmPnEraCalcEnabled;u8_t CanNmPnHandleMultipleNetworkRequests;u32_t CanNmRemoteSleepIndTime;u16_t CanNmRepeatMessageTime;u16_t CanNmTimeoutTime;u16_t CanNmWaitBusSleepTime;}CanNm_ConfigType;#endif

2.5?狀態(tài)機

NetWorkMode

包含3個子狀態(tài)Repeat Message State(重復(fù)報文狀態(tài)，RMS)，Normal Operation State（NOS，正常模式狀態(tài)），Ready Sleep State（準(zhǔn)備睡眠狀態(tài)，RSS）。

1.網(wǎng)絡(luò)模式從BusSleep進(jìn)入NetWorkMode首先進(jìn)入RMS，條件為主動或被動喚醒

2.進(jìn)入Network Mode，成功接收或成功發(fā)送NM PDU應(yīng)當(dāng)重啟NM-Timeout計時器，應(yīng)當(dāng)開啟APP報文、使能DTC

3.進(jìn)入RMS，應(yīng)當(dāng)重發(fā)NM PDU； 在RMS中如果NM計時器超時，重啟該計時器；如果收到PDU的CBV中RMS位置為1，應(yīng)當(dāng)進(jìn)入RMS狀態(tài)

4.進(jìn)入NOS狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)啟動PDU周期發(fā)送；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)釋放（一般指電源信號OFF）應(yīng)當(dāng)進(jìn)入RSS狀態(tài)；RSS狀態(tài)中如果網(wǎng)絡(luò)請求（電源信號ON），應(yīng)當(dāng)進(jìn)入NOS狀態(tài)；NOS狀態(tài)如果收到診斷28服務(wù)使能或禁止發(fā)送NM，應(yīng)當(dāng)打開或者關(guān)閉NM PDU

5.在RSS狀態(tài)中禁止發(fā)送NM PDU，發(fā)送APP報文；如果NM-timeOut, 則離開RSS，進(jìn)入PBS狀態(tài)；

6.在RBS中開啟CanNmWaitBusSleepTime定時器，如果超時進(jìn)入BSS中休眠；如果主動或被動喚醒則重新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)模式RMS狀態(tài)；

三、Stateflow實現(xiàn)

3.1 NM接口定義

根據(jù)NM模塊功能設(shè)計輸入、輸出、API函數(shù)

輸入：NM PDU信息， 診斷28是否使能發(fā)送或接收NM PDU，電源信號

輸出：NM PDU，使能DTC，使能APP，NM狀態(tài)

API：CAN發(fā)送接收，發(fā)送接收確認(rèn)，CAN初始化；定時器函數(shù)；NetworkRequest,NetworkRelease函數(shù)

3.2 NM功能實現(xiàn)

定義好接口后，根據(jù)2.5小節(jié)狀態(tài)間轉(zhuǎn)換的條件就可以在State flow中實現(xiàn)該功能。

被動模式

?主動模式

3.3 NM模塊測試

首先了解一下在環(huán)測試的概念。MIL（model in the loop）模型在環(huán)是在matlab中純軟件仿真。? SIL(software in the loop)軟件在環(huán) 將模型轉(zhuǎn)換為以C/C++嵌入式軟件形式的軟件，也可以封裝成庫的形式進(jìn)行仿真驗證。?PIL(processer in the loop)處理器在環(huán) 在真實的控制器ECU中進(jìn)行仿真驗證。 HIL(Hardware in the loop)硬件在環(huán) 使用真實被控對象，比如電機進(jìn)行測試驗證。

3.3.1?測試用例

對模型建立testHarness，輸入時序列test sequence

?對test sequence 進(jìn)行編程

?在模型設(shè)置中使能模型覆蓋度：

?建立testManager 管理test file,對每一個 狀態(tài)建立一個test suit， 進(jìn)行設(shè)置覆蓋度，點擊運行即可

test case 測試結(jié)果：

3.4 NM模塊部署

3.4.1 生成C/C++代碼

在配置文件中設(shè)置外部文件頭文件和源文件位置

?

設(shè)置生成C或者C++語言的程序

點擊Build即可生成代碼，存于?ert_rtw中

?3.4.2 嵌入APP工程

剪出主要源文件及其對應(yīng)的各種頭文件，查看mk文件進(jìn)行路徑修改等設(shè)置成單獨可編譯mk文件

?將剪切的代碼文件嵌入工程中，并將mk文件鏈起來，或者在工程mk文件中直接INC_DIR，CSRC_DIR加入相關(guān)文件路徑即可完成部署?

參考：

Autosar網(wǎng)絡(luò)管理：Partial Network基礎(chǔ) - 知乎 (zhihu.com)

為什么需要PN(Partial Network)功能呢？-電子發(fā)燒友網(wǎng) (elecfans.com)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的AUTOSAR——MBD应用之NM模块Stateflow实现的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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