Autosar BSW层CAN通讯开发------06（Autosar的CanNM----CanNM状态机）

看此篇之前，建议先看我的上一篇文章：

Autosar BSW层CAN通讯开发------05（Autosar的CanNM----网管报文在汽车上的作用、“同起同睡”）_嵌软小白呗的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/qq_41848098/article/details/125343580

        在了解了CANNM在汽车上的作用之后，我们来看CANNM的状态机是如何实现的。

一、CANNM状态机：

        1、首先我们先看一下CanNM的状态机及各个状态下报文发送的情况（一个汽车的ECU在CANNM处于不同状态时，对于CAN应用报文和CANNM报文有着不同的发送要求。比如：在Bus-Sleep-Mode状态，应用报文和网管报文都不往can总线上发送。在Read Sleep State状态，应用报文要往can总线上发送，但CANNM报文不往can总线上发）

2、CANNM各个状态跳转条件

        理解CANNM状态机的跳转，需要再理解一下ECU的休眠唤醒机制。在一辆汽车整车上，某个ECU的休眠唤醒定义一般是这样的（比如ECU 1）：

休眠：ECU1不向CAN总线外发出报文

唤醒：ECU1向CAN总线外发出报文

        我在开发过程中，经常遇到有同事认为休眠是指ECU没电、唤醒是指ECU有电。虽然这样理解很多情况下也没有问题，但实际上对于整车来说，一个ECU醒没醒，是通过CAN报文来看的，你向外发出CAN报文，就认为你醒着，你停发CAN报文，就认为你休眠了。如：当CANNM状态处于Prepare Bus-Sleep Mode 的时候，是不发CANNM报文和应用报文的，有些企业的需求认为此时ECU已处于休眠状态，当处于此状态时有别的唤醒源唤醒ECU时，需要ECU认为此时更换了唤醒源，但ECU此时并未下电。

        只不过正常情况下，为了减小功耗，只要ECU没有外发CAN报文的需求就要立即下电，ECU有外发CAN报文的需求就要立即上电。）

        好了，那么什么时候ECU要醒来，什么时候ECU要休眠呢？其实情况不多，就两种：被动唤醒和、主动唤醒。而当被动唤醒和主动唤醒都释放的时候，就需要休眠。被动唤醒和主动唤醒解释如下：

        ①被动唤醒（自己没有主动工作需求，是由于别的节点有主动工作需求，自己才被迫唤醒）：ECU节点接收到其他节点的网管报文。

        ②主动唤醒（自己有主动工作需求，会通过网管报文唤醒别的节点）：ECU节点有主动工作需求。如OBC节点检测到充电的插枪动作。

接下来理解CANNM的状态机就好理解了：

（当进入Repeat Message State、Normal Opearation State、Ready Sleep State时，都成CANNM处于Network Mode）

①Bus-Sleep Mode：

就是CANNM状态机处于睡眠状态。CANNM状态机处于这个状态一般有两个情况：

        一：ECU被唤醒刚上电初始化，程序还没跑到处理网管状态跳转的时候（无论是主动唤醒还是被动唤醒）

        二：是ECU准备进入休眠的时候，即程序跑到即将下电前。

②Repeat Message State：

从上面的状态机可以看出，ECU被唤醒后，必须先经过Repeat Message State。

        Repeat Message是指重复发送CANNM报文，那么为什么在这各状态下要重复发NM报文呢？正如前面所说，ECU有主动唤醒和被动唤醒。如ECU1：

        当ECU1有主动唤醒需求时，ECU1是第一个醒来的，它需要整车其他节点快速起来配合工作。因此，ECU1需要重复快发CANNM报文，使得其他ECU节点快速唤醒。

        当ECU1有被动唤醒需求时，ECU1被总线其他节点的NM报文唤醒后，ECU1在该状态下需要发送几帧CANNM报文，作用就类似于告诉别人：我起来啦！

        可以看出主动唤醒和被动唤醒时，Repeat Message State发出的CANNM报文的作用是不一样的。因此在该状态下，主动唤醒和被动唤醒发出的NM报文的周期也不一样。一般来说，主动唤醒需要向外快发NM报文，如20ms一帧，连续快发5帧（如20ms一帧），连续快发5帧。被动唤醒则按正常周期发送NM报文（如500ms一帧。这里的正常是指发出的NM报文周期与CANNM处于Normal状态时发出的NM周期一致）。

        一般来说，Repeat Message State状态的停留时间较短，如某车企需求为1.5s，1.5s过后，就要跳到Normal Opearation State或Ready Sleep State。

        注意：“主动请求”，当ECU处于休眠状态可被主动请求唤醒，当ECU已经处于唤醒的状态时，也是时刻在检测主动请求的。

③Normal Opearation State： 

        进入Normal Opearation State：

        1、从Repeat Message State跳转至Normal Opearation State条件：

       ①当ECU主动唤醒且当Repeat Message State的时间参数满足后，主动请求还未释放时，状态跳转至Normal Opearation State

       或②当ECU被动唤醒且在Repeat Message State检测到主动请求，则当Repeat Message State的时间参数满足后，状态跳转至Normal Opearation State

        2、从Ready Sleep State跳转至Normal Opearation State条件：

        ①处于Ready Sleep State时检测到主动请求，状态跳转至Normal Opearation State 

        所谓Normal Opearation State，即正常工作模式，从上面所说的跳转条件可以看出，即只有存在主动请求时，才会跳转到Normal状态。而处于该状态时会持续发出NM报文，至于原因也很好理解，如上篇文章所说的同起同睡机制：当ECU有主动请求一直唤醒时，必须要使其他的ECU节点也保持唤醒，因此有主动请求的ECU必须持续发出CANNM报文唤醒使得其他节点不睡下去。

        退出Normal Opearation State：

        1、从Normal Opearation State跳转至Repeat Message State条件：

        根据Autosar的CAN网络管理标准，当CANNM处于Normal Opearation State或Ready Sleep State时接收到总线上CANNM报文的Byte1的Bit0置1时，需要把状态跳转至Repeat Message State。这个功能的作用实际上是用来检测总线上还有哪些ECU节点在线，因为如前面所说，处于Repeat Message State时需要发出CANNM报文。

        2、从Normal Opearation State跳转至Ready Sleep State条件：释放主动请求。

④Ready Sleep State：

        当处于Ready Sleep State时，即准备休眠状态，从字面意思也能理解，本ECU此时肯定没有主动唤醒请求，因此不向外发出CANNM报文。但若此时别的ECU有主动唤醒请求（总线持续存在其他ECU的CANNM报文），由于同起同睡机制，我们此时不能进入休眠状态，必须保持唤醒，并向外发出应用报文，持续停留在Ready Sleep State状态。

        在该状态，有个时间参数为NM-Timeout Timer（如NM-Timeout Timer = 2000ms），当接收到NM报文时，程序会将该计数器清0，若但该时间参数到达时仍未接收到CANNM报文，则认为总线上所有ECU都已经没有主动请求，所有ECU需要进入休眠状态。（另外需要注意的是，该时间参数只要CANNM进入Network Mode就会开始计时，接收或发送一帧CANNM报文时该时间参数就会清0）

        进入Ready Sleep State：

        1、从Repeat Message State跳转至Ready Sleep State条件：

        当ECU是被动唤醒且Repeat Message State的时间参数已到达后，CANNM状态从Repeat Message State跳转至Ready Sleep State。

        2、从Normal Opearation State跳转至Ready Sleep State条件：

        本ECU释放主动请求。

        退出Ready Sleep State：

        1、从Ready Sleep State跳转至Repeat Message State条件：

         （跳转条件与Normal Operation State跳到Repeat Message State一样）根据Autosar的CAN网络管理标准，当CANNM处于Normal Opearation State或Ready Sleep State时接收到总线上CANNM报文的Byte1的Bit0置1时，需要把状态跳转至Repeat Message State。这个功能的作用实际上是用来检测总线上还有哪些ECU节点在线，因为如前面所说，处于Repeat Message State时需要发出CANNM报文。

        2、从Ready Sleep State跳转至Normal Operation State条件：

        检测到主动请求

        3、从Ready Sleep State跳转至Prepare Bus-Sleep Mode条件：

        未接收到网管报文时间超过NM-Timeout Timer时间。此时认为总线上所有ECU都已经没有主动请求，所有ECU需要进入休眠状态

⑤Prepare Bus-Sleep Mode：

        即预休眠状态，在该状态下ECU停发应用报文和网管报文。此时的时间参数为Wait BusSleep Timer（如Wait BusSleep Timer = 5000ms），当该时间参数到达后，则CANNM进入休眠状态。

        进入Normal Opearation State条件：

        见上面------“从Ready Sleep State跳转至Prepare Bus-Sleep Mode条件”

        退出Normal Opearation State条件：

        1、从Prepare Bus-Sleep Mode跳转至Repeat Message State条件：

        检测到唤醒源，主动唤醒或被动唤醒

        2、从Prepare Bus-Sleep Mode跳转至Bus-Sleep Mode条件：

        Wait BusSleep Timer已到达(在该过程中未检测到唤醒源)。

各个状态的时间参数示例如下（以某大型车企为例，不同的车企，CANNM的时间参数需求一般都不一致）

CANNM状态的解释大概就这些了。

下一章我将讲解CANNM报文8个字节的用途。

         最近工作比较忙，所以这么久才更新一篇笔记。做Autosar的CAN通信开发工程时所设及的内容还是挺多的，如CAN收发器、CAN控制器的位时间参数配置、CAN报文的收发、事件型报文的开发、E2E报文的开发、超时故障的开发、CANNM报文的开发等等。我会尽量把涉及的内容都记录下来。
        在现在公司都干一年了，公司还不给我涨工资，给这点钱很难办事啊，而且，公司妹子好少，好没意思呀，什么时候可以去一个全是妹子的公司，呜呜呜。

        多记些有用的笔记，明年4月拿完年终奖就跑路。

最后

以上就是务实豌豆为你收集整理的Autosar BSW层CAN通讯开发------06（Autosar的CanNM----CanNM状态机）的全部内容，希望文章能够帮你解决Autosar BSW层CAN通讯开发------06（Autosar的CanNM----CanNM状态机）所遇到的程序开发问题。

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