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汽車(chē)電(diàn)子(zǐ)技(jì)術(shù)專欄——整車(chē)網絡管'×σβ理(lǐ)

發布日(rì)期:2024-04-02

      依稀記得(de)是(shì)2019年(nián™€αε)國(guó)慶假期後回來(lái)上(shàng)班的(de)第二天,收到(dào)售後的(de‍‌δ)一(yī)封郵件(jiàn),大(dà)意是(shì):客戶剛提車(c↔γ♠λhē)1個(gè)月(yuè),已發生(shēng)2次車(chē)輛(liàng)饋電(diànγ•"φ)導緻無法啓動,客戶現(xiàn)在正鬧著(zhe)要(yào)退車(chē),請(qǐng ₩✔→)相(xiàng)關工(gōng)程師(shī)全力協助排查。過程不(bù)去(qù)贅述,最終結論就(jiù)是(shì)車(chē)輛(liàng)的(d  e)TBOX被雲端異常周期喚醒,TBOX随後又(yòu)喚醒整車(chē),如(rú)此周期往♣↔複,最終導緻整車(chē)小(xiǎo)電(diàn)池電®•α$(diàn)量耗盡發生(shēng)饋電(diàn),饋電(diàn)是(sh챧®)整車(chē)網絡管理(lǐ)中最不(bù)願φ"☆意見(jiàn)到(dào)的(de)一(yī☆ ₽≈)幕,傷敵一(yī)千自(zì)損八百。而随著(zhe)桀骜不(bù)馴的(de)智駕₩£≈€域的(de)加入,整車(chē)網絡管理(lǐ)難度也(yě)随之加大(d≠♦®↕à),已經開(kāi)始挑戰各主機(jī)廠(chǎng)的(de)企業(yè)♦£≤标準。如(rú)何對(duì)包含智駕域的(de)整λ ε車(chē)進行(xíng)網絡管理(lǐ),如(rú)何将有(yǒ© u)限的(de)能(néng)量轉換為(wèi)無限長(™€cháng)的(de)放(fàng)置時(shí)間(jiān),成為(wèi)主π→機(jī)廠(chǎng)會(huì)議(yì)室中一(yī)個(gè)重要(yào)的(de)議$♣(yì)題,本文(wén)就(jiù)對(duì)φ₹擔負著(zhe)減少(shǎo)整車(chē)能(néng)量消耗的(de)≥¶網絡管理(lǐ)進行(xíng)介紹。


01 喚醒休眠

      整車₽>★(chē)上(shàng)的(de)部分(fēn)控制(zhì)器(qì)會(hu£≈ì)一(yī)直由小(xiǎo)電(diàn)瓶‌<供電(diàn),這(zhè)樣才能(néng)支持你(nǐ)随心¶‍Ω所欲地(dì)遠(yuǎn)程控車(chē)、遙控尋車(chē)等功能(néng),但(dà↑λn)是(shì)車(chē)輛(liàng<₽♠)在長(cháng)時(shí)間(jiān)靜(jìng)置的(de)時(shí)候,如(€↕rú)果一(yī)直保持著(zhe)功能(néng)就(jiù)緒狀态的(de)電(diàn)量&&β☆消耗,那(nà)麽車(chē)輛(liàng)上(shàng)小(xiǎo)電(©≈↑diàn)池的(de)電(diàn)量将會(huì)急劇(jù)減少(shǎo),α✘雖然現(xiàn)在電(diàn)動車(cγ÷✔hē)都(dōu)設計(jì)有(yǒu)大(dà)電(diàn)池給小(xiǎ$↓o)電(diàn)池的(de)補電(diàn)策略,但(dΩ&≈àn)這(zhè)種消耗帶來(lái)的(de)續航裡(lǐ)程減少(shǎo)也(y •ě)是(shì)不(bù)可(kě)容忍的(de),為(wèi)了÷<(le)規避這(zhè)個(gè)問(wèn)題,就(jiù)需要 ←≤λ(yào)對(duì)常電(diàn)供電(diàn)的(de)控制(z©★Ω™hì)器(qì)進行(xíng)網絡管理(lǐ)。在整車(chē)網絡管理(lǐ)的(de)眼中,控制(zhì)器(qì)↕×沒有(yǒu)了(le)算(suàn)力≥¥↕高(gāo)低(dī)之分(fēn),沒有(yǒu)了(le↓φ)高(gāo)矮胖瘦之分(fēn),有(yǒu)的(de)±≤隻是(shì)喚醒和(hé)休眠之分(fēn)。車(chē)輛(liàng)在需±>☆要(yào)控制(zhì)器(qì)出苦力的(de)時(shí)候(整車(chē)上(s​¶hàng)電(diàn))将其喚醒,而在準備吃(chī)香喝(hē)↓ ×♦辣的(de)時(shí)候(整車(chē)下(xià)電(diàn))又(yòu)将其休眠, ®地(dì)主老(lǎo)爺不(bù)過如(rú)此。對(duì)于控制(zhì)器(qì)來(lái)說(shuō),喚醒的(de)時↔☆↕(shí)候究竟是(shì)醒了(le)什(shén)麽,怎麽醒的(de)?休眠的(¶♠↕de)時(shí)候究竟是(shì)眠了(le)什(shén)麽,怎∑∑麽眠的(de)?這(zhè)是(shì)正式介紹網絡↕‌↑管理(lǐ)前必須要(yào)理(lǐ)清的(de)概念。 Ω¶對(duì)于控制(zhì)器(qì)來(lái)說(shuō),常用(yòng)的(÷☆©εde)喚醒方式有(yǒu)硬線喚醒和(hé)網絡喚醒,與之相(xiàng)對(d§★uì)應的(de)休眠方式也(yě)就(jiù)有(yǒu)硬線休眠和(hé)網絡休眠。β≈

(1)硬線喚醒休眠

硬線喚醒休眠是(shì)指通(tōng)過電(d'€iàn)壓或電(diàn)流方式喚醒休眠控制(zhì)器(qì),整ש車(chē)控制(zhì)器(qì)常用(yòng)的(de)硬線喚醒休眠方式≤ 為(wèi)KL15點火(huǒ)信号,在發動機(jī)啓動(燃油車(chē))或整車(cσ'≥hē)上(shàng)高(gāo)壓(電(diàn)動車(chē))時(s§&‌hí),KL15點火(huǒ)信号會(huì)由0V上(shàng)升到(dà•&o)12V。不(bù)同控制(zhì)器(qì)基于實現(xε♦ε iàn)的(de)功能(néng)不(bù)同,硬線喚醒休眠的(de)內(nèi)部邏輯也(yě>£✔)會(huì)有(yǒu)所區(qū)别,本節為(wèi)了(¥←le)解釋硬線喚醒休眠的(de)邏輯,以一(yī)個(gè)簡單系統為(wèi)例,給出∑∑π∞了(le)一(yī)種使用(yòng)KL15點火(huǒ​↑ ¥)信号喚醒控制(zhì)器(qì)的(de)可(kě)能(n→&§÷éng)硬件(jiàn)架構,如(rú)圖1所示。

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圖1 一(yī)種支持硬線喚醒休眠的(de)硬件(jià✘ δn)架構

      該系統由CPU,承擔電(diàn)源管理(lǐ)功能λα(néng)的(de)系統基礎芯片(System Basis Chip,SBC)£π,CAN收發器(qì)、外(wài)部存儲器(qì)、溫度傳感器♠≈←(qì)、蓄電(diàn)池等組成。圖1中紅(hónσΩ≈¥g)色實線和(hé)虛線代表電(diàn)源線、黑(hēi)色實線代表信←←₽£号線。在該系統中SBC直接接蓄電(diàn)池,也(yě)就(jiù)是(shì)由KL30供電(d>•★iàn),除非蓄電(diàn)池發生(shēng)故障或饋電(dià∑✘×∞n),否則無論整車(chē)點火(huǒ)還(±Ω∞hái)是(shì)熄火(huǒ),SBC都(dōu)會(huì)有(yǒu)電(diàn)。↕≤∞SBC的(de)喚醒接口接KL15點火(huǒ)信号,÷∑₩✔在整車(chē)沒有(yǒu)點火(huǒ)或上(‌≠shàng)高(gāo)壓時(shí),KL15端電(diàn♣‍✔)壓為(wèi)0,SBC判斷整車(chē)沒有(yǒu)喚醒需求,從(cóng)而∏×進入到(dào)Sleep模式,且不(bù)對(duì)片內(nèi)其他(t$£ā)模塊供電(diàn),其他(tā)模塊進入到(dào★☆α‌)OFF或Shutdown模式,此時(shí)控制(zhì)器(qì)整體(tǐβφ)對(duì)外(wài)表現(xiàn)出一(y↓∏→≤ī)種低(dī)功耗休眠模式,控制(zhì)器(qì)的(de)靜(jìng)态電(diàn)流也(yě)就(jiù)是(shì)這(zhè)種模式下(xià)♥•ε的(de)電(diàn)流,傳統控制(zhì)器(qì)的(de)靜(jìng♥λ)态電(diàn)流常要(yào)求20mA以內(nèi)。當整車(chē)點火(huǒ)或上(shàng)高(gāo)壓,KL15端電(diàn)Ω≤壓升高(gāo)到(dào)12V,SBC檢測到(dào)整車(chē)有(yǒu)喚醒需求,由 φ≠Sleep模式一(yī)步步跳(tiào)轉到(dào)Normal模式,并打開(kāi)對(d✔→​uì)CPU、CAN收發器(qì)、外(wài)部存儲器(qì)、溫度傳感器(λ→ qì)等模塊的(de)供電(diàn),整車(ch"φ<ē)控制(zhì)器(qì)随之開(kāi)始正常工(gōng)作(zuò)₩®♥​。當整車(chē)熄火(huǒ)或下(xià)高(gāo)壓,SBC和(hé)CPU♦₽≈同時(shí)檢測到(dào)KL15端電(diàn)壓下(xià)降,CPU進行(xíng)下(γ•₩xià)電(diàn)前的(de)準備工(gōng)作(zuò),包括緩存寫入外(wà↔§i)部存儲器(qì),并将是(shì)否準備好(hǎo)下(xià)電(α≥​Ωdiàn)的(de)狀态通(tōng)過SPI告知(zhī)SBC,SB←'γ₩C收到(dào)CPU準備就(jiù)緒的(de)狀态後,按照(zhào)設定好(hǎo '©✔)的(de)順序依次切斷其他(tā)模塊的(de)供ε£電(diàn),自(zì)身(shēn)随後一(yī)步步跳(tiào)轉到(¶≤§✔dào)Sleep模式。

(2)網絡喚醒休眠

      網絡喚醒休眠是(shì)指通(tōng)過網絡管•✘理(lǐ)報(bào)文(wén)喚醒休眠控↕∏α₽制(zhì)器(qì),CAN網絡下(xià)一(y★★↕©ī)種網絡喚醒硬件(jiàn)架構如(rú)圖2所≤©$☆示。

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圖2一(yī)種支持網絡喚醒休眠的(de)硬件(jiàn)架構

      CAN收發器(qì€✔)通(tōng)過一(yī)個(gè)DCDC和(hé)KL3β↓↕σ0直連,在沒有(yǒu)網絡喚醒需求的(de)時(sh ☆π÷í)候,CAN收發器(qì)進入Sleep模式,一(yī)旦檢¶σ♣測到(dào)CAN總線上(shàng)有(yǒu)網絡喚醒報(bào)文(wén),CAN從(cóng)"¥Sleep模式恢複,INH引腳産生(shēng)一(yī)個(♥÷☆gè)10ms的(de)高(gāo)電(diàn)平信≥☆₩σ号, SBC的(de)WAK引腳檢測到(dào)一(↕∑‍'yī)個(gè)10ms的(de)高(gāo)電(diàn)平信号, SBC被喚✔ ♣>醒。SBC收到(dào)喚醒信号後,由Sleep模式一(yī)步步跳(tiào)轉到(dào♦≤∞β)Normal模式,并打開(kāi)對(duì)CPU、外(wài)部存儲器$₹¥‌(qì)、溫度傳感器(qì)等模塊的(de)供電(diàn),整車(chē)控制($÷≥zhì)器(qì)随之開(kāi)始正常工(gōng)作(zu"∑‌•ò),休眠過程與之類似。知(zhī)道(dào)了(le)喚醒休眠的(de)本質,接下₹" (xià)來(lái)就(jiù)能(néng)介±€紹網絡管理(lǐ)了(le),目前整車(chē)上(sh¶ •♦àng)常用(yòng)的(de)網絡管理(lǐ)方™✘∏¥式包括OSEK網絡管理(lǐ)和(hé)AUTOSAR網絡管理(lǐ),下(xià)文(wén)≤¥Ω将逐一(yī)介紹。


02 OSEK網絡管理(lǐ)

      為(∑✔™wèi)了(le)解決汽車(chē)控制∞≤(zhì)技(jì)術(shù)通(tōng)★♥信和(hé)網絡發展多(duō)元化(huà)帶來(lái)的(¶ £₩de)軟件(jiàn)移植和(hé)不(bù)同應用(yòng)程序的(de)接×₽口協調問(wèn)題,德國(guó)汽車(chē)工(gōng)業(yè)®♠↔α界在1993年(nián)推出了(le)OSEK(open systems an ¥¥¶d the corresponding inter₹>♣faces for automotive electronics)體(tǐ)系,定義汽車(c←δhē)開(kāi)放(fàng)式系統及接口。1994年(‌§<nián)法國(guó)标緻雷諾将汽車(chē)分♦×(fēn)布式運行(xíng)系統VDX(vehicle di↔'♥©stributed executive)↓φ納入OSEK。在1995年(nián)召開(kāi)的(de)OSEK∞→研討(tǎo)會(huì)上(shàng),衆多(duō∑φ$)的(de)廠(chǎng)商對(duì)OSEK和(hé)VDX&φ↓‌的(de)認識達成了(le)共識,産生(shēng)了(lπ↓≤₹e)OSEK/VDX規範(1997年(nián)發布)。它主要(yào)由四部分(fēn)♣↑≈©組成:操作(zuò)系統規範(OSEK Operating System,O>ΩSEK OS)、通(tōng)信規範(OSEK Coε÷​mmunication , OSEK COM)、網絡管理(lǐ)規範(OSEK Net Ma✔≈→÷nagement,OSEK NM)和(hé)OSEK實現(xiàn)語言(OSE∏↕K Implementation Language,OIL)。OSEK網絡管理(lǐ)是(shì)一(yī)個(gè)三層的(ε ‌&de)狀态機(jī),最頂層有(yǒu)三個(gè)狀态:± ←NMOff,NMOn和(hé)NMShutDown,如(rú)圖3所示。

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圖3 OSEK網絡管理(lǐ)頂層狀态機(jī)

(1)NMOff

      網絡管理(lǐ)關閉狀态,控制(zhì)器(qì)上(​∏∑shàng)電(diàn)後首先進入的(de)狀态,通(tōng)過調用( <yòng)StartNM接口,控制(zhì)器(qì)将離(lí)☆§開(kāi)此狀态并開(kāi)始運行(xíng)網絡管理(lǐ),運行(xíng)中的(d•π£♣e)網絡管理(lǐ)通(tōng)過調用(yòng)StopNM接口,控制(zh☆≤φì)器(qì)将跳(tiào)轉到(dào)NMShutDown狀态,進而®$回到(dào)此狀态并關閉網絡管理(lǐ‍α)。

(2)NMOn

      進入到(dào)NMOn狀态後,又(₽₽<©yòu)會(huì)按照(zhào)圖4進行(xíng)網絡管理(lǐ),圖4左右兩↓$邊是(shì)兩組并行(xíng)的(deΩ₽≥)狀态,互不(bù)影(yǐng)響。對(duì)于左 <®邊來(lái)說(shuō),首先進入NMinit狀态并進行(xíng)硬件(jiàn<₽)初始化(huà),初始化(huà)完成≈ε¶後,如(rú)果有(yǒu)通(tōng)信需求會(huì)跳(tiào)轉到(dào)NMAwa±φke狀态,如(rú)果沒有(yǒu)通(tō&εng)信需求會(huì)跳(tiào)轉到(dào)NMBusΩ♠₽Sleep。對(duì)于右邊來(lái)說(shuō)λ 默認進入NMActive子(zǐ)狀态,表示參與邏輯環循環過程εε←",若應用(yòng)層通(tōng)過參數(shù)設置為(wèi)不(bù)參$→★♦與,則将跳(tiào)轉到(dào)NMPassive狀态,控←♥'↓制(zhì)器(qì)停止發送Ring消息及參與≤λ•邏輯環的(de)循環過程。

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圖4 NMOn下(xià)子(zǐ)狀态機(jī)

      ••¥δNMAwake狀态是(shì)控制(zhì)器(qì)正常進行(xíng)網絡管理(lǐπ♥π)時(shí)長(cháng)期保持的(de)狀态,還(hái)可(kě)以繼續細分(fēn)為(₩©δwèi)三個(gè)子(zǐ)狀态NMReset、NMNormal和(hé)NMLimpH→®λ♦ome,如(rú)圖5所示。

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圖5 NMAwake下(xià)子(zǐ)狀态機(jī¥↑"§)

(a)NMReset

      控制(zhì)器(qì)喚醒‌∞後會(huì)一(yī)步步跳(tiào)轉到(dπ♣✔ào)NMReset狀态,并以廣播形式發出一∏αλ(yī)幀特殊網絡管理(lǐ)報(bào)文(wén)(第一(yī)字節是(shì)控制(zhì) "✔↓器(qì)自(zì)身(shēn)ID,±↕"第二字節Bit0為(wèi)1),用(yòng)來 ♦™δ(lái)喚醒其他(tā)控制(zhì)器(qì)及建立邏輯環。當網₹$絡中所有(yǒu)控制(zhì)器(qì)都(dōu)發完Alive報(bào)文(Ω★wén)之後,網絡中所有(yǒu)控制(zhì)器(qπγì)根據收到(dào)的(de)Aliv₽♥÷e報(bào)文(wén)ID由小(xiǎo)到(dào)大(dà)的(de)循序确認自(zì)己₹&​的(de)邏輯後繼節點,ID最大(dà)控♠π→制(zhì)器(qì)的(de)後繼節點為(wèi)ID最小(xiǎ∏∏o)控制(zhì)器(qì)(如(rú)21->22->23->24->€Ω≠$25>26->21),由此組成一(yī)個(gè)邏輯環←₩,并進入NMNormal狀态。

(b)NMNormal

      最初發送Alive報(bào)文φ₽(wén)的(de)控制(zhì)器(qì)(或者Al × ive報(bào)文(wén)标識符優先級高(gāo)的(dδ "πe)控制(zhì)器(qì))成為(wèi)邏輯環中的(de)≠£★↔第一(yī)個(gè)Ring報(bào)文(wén)發送控制(zh♥↕←☆ì)器(qì),Ring報(bào)文(wén)的(de)第一(yī)個(gèγ>♥Ω)字節是(shì)下(xià)一(yī)個(gè)控制(zhì)器(qì)的(£©₩de)ID,第二字節的(de)Bit1為(wèi)1。網絡中其맀→他(tā)控制(zhì)器(qì)收到(→±≤dào)指向自(zì)身(shēn)ID的(d™<e)網絡管理(lǐ)報(bào)文(wén)後,也(y®£Ωβě)被稱為(wèi)“令牌”,才能(néng)發出自(zì)身(shēn)Ri∞÷≤‌ng報(bào)文(wén),因此網絡中同一(yī)時(shí)間(jiān)隻有(y∏∏±‍ǒu)一(yī)個(gè)控制(zhì)器(qì)能(néng)發出網絡≥®管理(lǐ)報(bào)文(wén),每個(gè)控制(zhì)器(q ♥ì)按照(zhào)順序發送網絡管理(lǐ)報≈§✔±(bào)文(wén),這(zhè)個(gè)順序就(jiù)叫做(zuò)邏輯環,一(yī)←↕£&個(gè)簡單的(de)邏輯環原理(lǐ)如(rú)圖β® ↔6所示。

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圖6 邏輯環原理(lǐ)

      邏輯環建立完<Ω'成之後,無論是(shì)有(yǒu)新控制(zhì)器(qì)加入還(hái)是(shì)<≈§₽某個(gè)控制(zhì)器(qì)掉線,都(dōu)需要(yào)重新進行(xíng)建環以維✘←持正常的(de)網絡管理(lǐ),因此對(duì)網絡的(de)穩定性要(yào₽∏)求比較高(gāo),整體(tǐ)策略比較複σ‌✘雜(zá)。當控制(zhì)器(qì)自(zì)身(shēn)休眠條件(ji✔₹àn)滿足,就(jiù)會(huì)發出睡(shuì)眠指示位 Ω€☆γ(Sleep.Ind,第二字節Bit4) 為(wèi) 1 的(d↓">↔e) Ring 報(bào)文(wén),表示自(zì)身(shēn)不(bù)再主動請(q÷‍₩ǐng)求網絡管理(lǐ),當所有(yǒu)控制(zhì)器(qì)都(dōu)滿足休眠條件'>✘(jiàn),最後一(yī)個(gè)休眠控制(zhì)器(qì)的(de)下(xià)γ☆一(yī)個(gè)節點,就(jiù)會(huì)依次發出睡(s§↑↓huì)眠應答(dá)位 (Sleep.Ack,,第二字節Bit5) 為(wèi) 1↑©‍∑ 的(de) Ring 報(bào)文(wén),當網絡上(shàng)所有(¶§yǒu)控制(zhì)器(qì)都(dōu)接收到(dào)其他(tā)所有(yǒ£∞₽u)控制(zhì)器(qì)的(de)睡(shuì)眠應答(dá)位為φ→π(wèi)1的(de)Ring報(bào)文(wén)後,等待一(yī)π¥≤>定時(shí)間(jiān)後同步進入睡(shuì)眠狀态。這(zhè)個(gè)時&$©(shí)候,控制(zhì)器(qì)會(huì)停止發送任何報(bào)文(wén)到₩ (dào)總線,等待控制(zhì)器(qì)的(de)內(nèi)部任務完成後,就(j¥•iù)會(huì)進入低(dī)功耗模式,靜(jìng)态電(diàn)流會(hu↔ ☆€ì)變得(de)很(hěn)小(xiǎo)。

(3)NMLimpHome

      如(rú)果控制(zhì)器(₽>qì)或總線有(yǒu)故障導緻邏輯環建立失敗,控制(zhì)器(qìσ©™)将進入NMLimpHome狀态,并按一(y∏ ī)定周期發送LimpHome網絡管理(lǐ)報(bào)文(wén)(第一(yī)字 φ節是(shì)自(zì)己的(de)ID,∑♣‌↑第二字節Bit2為(wèi)1)。


03 AUTOSAR網絡管理(lǐ)

      2003年(nián)汽車(chē)>✘≠✔行(xíng)業(yè)內(nèi)的(∑ de)幾大(dà)巨頭(BMW, Bosch, Cont‍∑‍inental, DaimlerChrysler,™↕ Volkswagen, Siemens VDO)聯合建立了(le)AUTOSAR(AUTomo♠★β÷tive Open System ARchitecture)₩γ≤ 聯盟,一(yī)起開(kāi)發并建立一(yī)套真正的(de)開(kāi)放(&✔fàng)的(de)汽車(chē)電(diàn)子(zǐ)電(diàn)器( ↑ ‍qì)架構,也(yě)就(jiù)是(shì)我們現(xiàn∏ε←∑)在所說(shuō)的(de)AUTOSAR标準或者架構。AUTOSAR網絡管理(lǐ)的(de)狀态機(jī)有(yǒu)三個(gè↓•♠)模式:Bus-Sleep Mode、Network Moβ♦de和(hé)Prepare Bus-Sleep Mode®♦→,如(rú)圖7所示。圖片

圖7 AUTOSAR網絡管理(lǐ)狀态機∏×​α(jī)

(1)Bus-Sleep Mode

      控÷↔₩制(zhì)器(qì)上(shàng)電(diàn)狀态♠✔λ,如(rú)果沒有(yǒu)本地(dì)喚醒或遠(yuǎn)程喚£✔"δ醒請(qǐng)求時(shí),控制(zhì)器(qì)将進入的(de)一(yī)種休眠模¶→÷λ式,此模式下(xià)控制(zhì)器(qì)電(diàn)流消耗将降↔★低(dī)至最低(dī)水(shuǐ)平。該模式下(xià),網絡管理(lǐ)報(bào)文(wén)及應用(yòn§‌g)報(bào)文(wén)都(dōu)被禁止發送,但(dàn)可(kě)以接收網絡管♥∞α÷理(lǐ)報(bào)文(wén)和(hé)應用(yòng)報(bào)文(w±↓£∞én)。當收發器(qì)支持特定幀喚醒時(shí),那(nφ©•à)麽控制(zhì)器(qì)隻有(yǒu)在接收到(dào)事(shì)先定義好(hǎo)的→≤∞>(de)網絡管理(lǐ)報(bào)文(wén)才會(huì)喚醒;當收發器(qì)不(bù)支♣ 持特定幀喚醒時(shí),那(nà)麽網↓γδ絡上(shàng)的(de)任意報(bào)文(wén)都(dōu)可(kě)以将↑σ₩控制(zhì)器(qì)喚醒,喚醒之後再去(qù)判斷是(‍ ✘shì)否為(wèi)有(yǒu)效網絡管理(lǐ)報(bào)文(wén),如(®  ↓rú)果不(bù)是(shì),又(yòu)會(huì)再次按照(zhào)休眠流程進入±↔£≥到(dào)休眠模式。

(2)Network Mode

      Network Mode模式又(yòu)可(kě)細 δ分(fēn)為(wèi)三個(gè)子(zǐ)狀态:₹ε☆Repeat Message State、Normal Operation φ♠<αState和(hé)Ready Sleep State,如(rú)圖2所示。

圖片

圖8 Network Mode下(xià)子(zǐ)狀态機(jī)

     (a)Repeat Messag→φ'e State

      R← ↔ epeat Message State是( α₽shì)一(yī)個(gè)短(duǎn)時(shí)間(jiān)的(de)重複消息狀态,當©∏"控制(zhì)器(qì)從(cóng)Bus-Sleep Mode或者Pr♠"≈epare Bus-Sleep Mode進入到(dào)Netwαπ®ork Mode後,控制(zhì)器(qì)會(huì)發出自(zì)身(π™shēn)的(de)網絡管理(lǐ)報(bào)文φ ¶(wén)通(tōng)知(zhī)其他±α∞(tā)控制(zhì)器(qì)自(zì)己上(shàng)線,就(jiù)好(hǎo)比↑§你(nǐ)早上(shàng)到(dào)了(le)辦公室之後,和(hé¥ε)身(shēn)邊的(de)同事(shì)打個(gè)招呼,告訴他(tā)們今日(rì)話(huàφ©★)搭子(zǐ)已上(shàng)線,請(↓₹✘qǐng)做(zuò)好(hǎo)唠嗑準備。Repeat Message State下(xià)還(hái)有(yǒ♣∏'u)兩個(gè)子(zǐ)狀态:NM Immediate Transm'§it State和(hé)NM Normal Transmit State,兩個(gè)狀态的±§σ(de)主要(yào)區(qū)别就(jiù)是(shì)網絡‍λ管理(lǐ)報(bào)文(wén)發送周期的(de↔ε)不(bù)同,前面子(zǐ)狀态下(xià)網絡管理(lǐ)報(bào)文(wén)可$‍(kě)以按照(zhào)配置參數(shù)π✔≤高(gāo)頻(pín)發送一(yī)定周期,目的(de)是(shì)快(k>§★✘uài)速喚醒整個(gè)網絡,後面子(zǐ)狀态下(xià)網絡管理(lǐ→≠>)報(bào)文(wén)恢複到(dào)正常周期。₩"α‍進入到(dào)Network Mode後,應用(yòng)報(bào"✔§β)文(wén)需要(yào)在第一(yī)幀網絡管理(lǐ)報(bào)文(wénφφ​λ)發送之後再發送,同時(shí)開(kāi)啓一(yī)個(gè)​‍₩計(jì)時(shí)器(qì),在計(jì)時(shí)器(qì)超時(shí)之前會(huì©↔≠‌)一(yī)直保持該狀态,否則會(huì)離(lí)開(kāi)該狀态,

     (b)Nor↕↑∑mal Operation State

      當控制(zhì)器(qì)自(zì)身(∏πshēn)存在網絡通(tōng)信的(de)需求,且整車(chē)網絡和(hé)控制(zhì)器σ↓≠&(qì)均正常,那(nà)麽控制(zhì)器(qì)将跳(t">£iào)轉并一(yī)直保持在Normal Operation State狀态,進入該☆ε狀态後,控制(zhì)器(qì)将周期性發送網絡管理(lǐ)報(bào)文(wén),同時(s×¥→hí)正常收發應用(yòng)報(bào)文(wén)。

     (₩↓≥c)Ready Sleep State

      當✘™控制(zhì)器(qì)不(bù)再需要↑←(yào)網絡通(tōng)信時(shí)處于的(de)δ÷α就(jiù)緒休眠狀态,該狀态下(xià)控制(zhì)器(qì)将停止發送網絡管理₽ (lǐ)報(bào)文(wén),但(dàn)可(kě)₽εΩ以正常發送自(zì)身(shēn)的(de)應用(yòng)報(bào)文(w​☆♥én),同時(shí)正常收發應用(yòng)層報±₽&♠(bào)文(wén)。進入該狀态後将同時(shí)啓動一(yī)個(gè)計(jì)數(shù)™•器(qì),每次成功接收到(dào)其他(tā)控制(zhì)器(qì)發送的(de)網絡管理∑∞€(lǐ)報(bào)文(wén),計(jì)時(shí)器(qì)将α♥↓重置,一(yī)旦計(jì)時(shí)器(qì)超時(shí),控制(zhì)器(qì)→‍将跳(tiào)轉到(dào)Prepare ™​Bus-Sleep狀态。整車(chē)網絡和(hé)控制(zhì)器(qì)均正常,控制(zhì)Ω' 器(qì)将維持在Normal Operation State和(Ω>δ≥hé)Ready Sleep State狀态,差别就(jiù)是(shì)自(zì¶ €)身(shēn)是(shì)否有(yǒu)網絡通(tōng)信需求。

(3)Prepare Bus-Sleep Mode

      此模式為(wèi)控制(zhì)器(qì)準備進£¶π入睡(shuì)眠模式的(de)一(yī)個(gè)過渡®✔,不(bù)會(huì)長(cháng)期處于此模式。該$σ模式下(xià)網絡管理(lǐ)報(bào)文(wén)停止發送,可(kě)以接收網絡管<∞λ"理(lǐ)報(bào)文(wén),已經存在緩存器(qì®↓)的(de)應用(yòng)報(bào)文(wén)可(kě)以繼續發送,同♠×☆時(shí)不(bù)再接收應用(yòng)層報(bào)文₩♠(wén)。進入該模式後,同樣啓動一(yī)個( σgè)計(jì)時(shí)器(qì),一(yī)旦計(jì)時(shí)時(shí)間(∑∑πjiān)到(dào),就(jiù)将跳(ti₹αβào)轉到(dào)Bus-Sleep Mode。


04 比較

(1)相(xiàng)同點

      (a)均屬于直接網絡管理(±‍↔lǐ)。

      (b)均需要(yào)特定的(de)網絡管δβΩφ理(lǐ)報(bào)文(wén),且每個(gè)控制(zhβ★ §ì)器(qì)的(de)網絡管理(lǐ)報(bào)文(wén)ID均★§®不(bù)同。

      (c)喚醒方式相(xiàn ≤‍g)同,網絡中第一(yī)個(gè)喚醒的(de)控制(zhì)器(qì)發送網絡管理(lǐ)&γ♠✔報(bào)文(wén)喚醒其他(tā)控制(zhì)器(qì)。

      (d)目的(de)相(xiàng)同,都(dōu)是(≈β≠>shì)協調多(duō)個(gè)控制(zhìββ×₹)器(qì)同步喚醒及休眠,并最終達到(dào)低(dī)功耗的(de)目的(de)。

(2)不(bù)同點:

      (a)喚醒幀類型不(bù)₽§'同,OSEK網絡管理(lǐ)要(yào)求控制(zhì)器 λ (qì)喚醒後的(de)第一(yī)幀網絡管理(lǐ)報(bà≈σo)文(wén)必須為(wèi)Alive類型,而AUTOSAR網絡管理(lǐ)要(yào)求隻要®₩✔ (yào)是(shì)網絡管理(lǐ)報(bào)文(wén)即可(kě)。

      (b)休眠邏輯不(bù)同,Oπ'✔SEK網絡管理(lǐ)的(de)休眠是(s≈δ<hì)一(yī)個(gè)請(qǐng)求和(hé)确認的(de)過程,所有(yǒu)控π±§制(zhì)器(qì)都(dōu)發送Ring請(qǐng)求休眠幀,且收✔∞&到(dào)其它控制(zhì)器(qì)的(de)Ring确認休眠幀之後才可(kě‌¥ ≥)以準備進入休眠,而AUTOSA網絡管理(lǐ)直接停止Ω→"≤發送網絡管理(lǐ)的(de)報(bào)文(wén)且一(yī)定時(shí♣★←)間(jiān)內(nèi)檢測不(bù)到‌™(dào)網絡上(shàng)其他(tā)的(de)網絡管理(lǐ)幀就(jiù)•∞可(kě)以準備進入休眠。

      (c)網絡保持方式不(bù)同,OSEφ ≥K網絡管理(lǐ)下(xià)控制(zhì)器(qì)喚醒後想參與網絡  的(de)節點會(huì)先發Alive報(bào)文(wén)申請(qǐng÷σ¥)加入邏輯環,邏輯環建成後,各節點按順序發Ring報(bào)文(wén)向後續節點↑§♥‌傳遞“令牌”。而AUTOSAR網絡管理(lǐ)下(xià),喚醒的(de)控制(zhì)器(qì)≠ 直接發送網絡管理(lǐ)報(bào)文(wén)就(jiù)可(kě)以,所有(yǒu)的(de)↔​✘控制(zhì)器(qì)想參與到(dào™λ↓φ)通(tōng)信中的(de)隻要(yào)各自(zì)發送網絡管理(lǐ)報(bào)文(→'≤ wén)就(jiù)可(kě)以。

      (d)網絡管理∞§(lǐ)幀PDU格式不(bù)一(yī)樣,OSEK由于喚醒過程要(yào)知(zhī)'★ 道(dào)下(xià)一(yī)個(gè)喚醒的(d₩☆←e)控制(zhì)器(qì),因此在PDU中包含了(lΩ"e)自(zì)己地(dì)址、令牌環中下(xià)一(yīσ )個(gè)控制(zhì)器(qì)的(de)目的(de)地(dì)址、命令狀态≈Ω、用(yòng)戶數(shù)據等,而AUTOSAR網絡管理(lǐ)報(bào)文(wé"×n)隻包含自(zì)己的(de)地(dì)址、♦•↕少(shǎo)量控制(zhì)信息及用(yòng)戶選擇數(shù)據,相(xiàng)比πα之下(xià)要(yào)簡單不(bù)少(shǎo)。



轉自(zì)十一(yī)号組織

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