1  KL15和KL30節(jié)點概念解釋

點火開關位置：OFF,ACC,ON,START四種狀態(tài)



KL30節(jié)點：控制器由蓄電池常供電，在點火開關OFF時仍然能運行軟件和維持CAN通信。

如圖，在Hardware Wakeup信號OFF時，CPU能感知到該變化，但是3.3V,5V供電不受影響。CPU可以根據(jù)電源和網絡管理狀態(tài)機條件決定何時發(fā)送命令切斷SBC的3.3V,5V供電輸出，從而停止CPU工作，也關閉掉CAN通信。對CPU而言進入Shutdown或OFF狀態(tài)。對ECU系統(tǒng)（SBC+CPU）而言，進入Sleep狀態(tài)，SBC屬于Sleep狀態(tài)。此時蓄電池常接ECU，電能都消耗在SBC上。之后，一旦檢測到Hardware或有效的CAN信號，激活SBC從Sleep進入Standby狀態(tài)，3.3V供電輸出，CPU上電程序運行。軟件再發(fā)送命令使SBC進入Normal狀態(tài)，打開5.0V供電，CAN通信正常。



KL15節(jié)點：控制器由KL15線供電，即只能在鑰匙置于“ACC”或者“ON”檔時運行軟件和維持CAN通信。對于正在運行的CPU軟件，無論它處在什么狀態(tài)，只要Hardware OFF，SBC供電立即切斷，3.3V,5.0V立即消失，程序立即停止運行，ECU系統(tǒng)進入OFF模式，不存在Sleep模式。該狀態(tài)下SBC也不消耗電能，ECU系統(tǒng)的電能消失是0，比較KL30節(jié)點的Sleep模式最節(jié)省電能。



比較而言：

KL15節(jié)點：軟件沒有下電流程，隨時可能終止運行，沒有時間進入Afterrun模式和做Eeprom最終存儲。WakeUp信號的消失后ECU直接進入OFF模式，不存在Sleep模式,不耗費電能。

KL30節(jié)點：軟件有完整的下電流程，軟件根據(jù)WakeUp信號的消失可以控制自己按步驟進入Afterrun模式，存儲數(shù)據(jù)到Eeprom，設置SBC進入Sleep模式。ECU進入Sleep模式只有SBC在耗電。

說明，KL30節(jié)點也存在OFF模式，當蓄電池嚴重匱電使SBC進入OFF模式，或者任何操作導致Batt-12V斷開的情況。但較少發(fā)生這種情況。

2  AutoSar ECU狀態(tài)

在理解AutoSar網絡管理前，先分析一下AutoSar的ECU狀態(tài)。

STARTUP：CPU上電后首先運行的部分，從Boot開始。

UP：程序正常運行的狀態(tài)，Boot和App程序里都有。

SLEEP：目的是節(jié)省電能，該狀態(tài)下ECU仍然供電但是軟件不正常運行，ECU可以根據(jù)條件被喚醒。CPU減少供電，比如降低主頻工作處于Polling或Halt模式，CPU內的RAM內容維持，這樣重新喚醒后ECU可以從前回狀態(tài)繼續(xù)運行。

SHTDOWN：CPU通過程序控制主動關閉對自己的供電，相比較SLEEP模式，能耗更低。

OFF：當ECU供電消失時進入OFF，從任何狀態(tài)都可進入。當蓄電池重新供電，會觸發(fā)ECU power-on喚醒事件，但是ECU是否要進入正常模式，還要看有沒有其他硬線喚醒源或者CAN喚醒信號是否有效。

其實，上述KL30節(jié)點的SLEEP狀態(tài)包含了這里的SLEEP和SHTDOWN兩個狀態(tài)，且通常是SHTDOWN狀態(tài)。因為不用給CPU供電，能耗更低。



AutoSar規(guī)范里Shutdown之后可以進入Sleep狀態(tài)，不過上面的狀態(tài)圖里卻沒有這條路徑。理解起來這個Sleep和上圖的Sleep不一樣。此處的Sleep狀態(tài)，應該CPU也停止供電，對于KL30節(jié)點僅是SBC供電。



如下7.4，Shutdown之后ECU應該能夠被重新喚醒。



如下4.1, Shutdown要使用外部硬件，也就是給SBC發(fā)送命令關閉CPU供電。



3  AutoSar網絡管理狀態(tài)機

綜上分析，可知AutoSar網絡管理只針對KL30節(jié)點。狀態(tài)機中的Power和Sleep狀態(tài)是針對ECU，而非CPU對說的。但是，軟件是在CPU里運行，CPU只有供電才能運行軟件。所以，有必要弄清楚這些狀態(tài)的真實意義：



1. 第一次蓄電池KL30供電時，觸發(fā)Power-on喚醒事件，CPU得電軟件運行，首先進入Bus-Sleep模式。這時，要分兩種情況：

a.如果有其它有效喚醒信號：硬線ACC,ON或CAN報文，則繼續(xù)進入Network-Mode，ECU正常運行

b.如果沒有其它有效喚醒信號，CPU運行一段時間就要給SBC發(fā)送命令關閉自己供電并設置SBC的喚醒模式，然后程序停止運行。對外表現(xiàn)是ECU的耗電由剛喚醒的SBC+CPU變成僅SBC供電，維持低功耗。

2. 蓄電池KL30維持常電，喚醒事件來臨，SBC被喚醒，CPU得電，程序重新運行。對ECU來講是從Bus-Sleep開始，但是對CPU來講，是從PowerOn狀態(tài)開始的，它首先要做CanNm_Init()，然后進入Bus-Sleep模式。緊接著進入Network-Mode，ECU正常運行。

3.蓄電池KL30維持常電，喚醒事件消失，NM-Timeout Timer超時后，從Network Mode進入Prepare Bus-Sleep Mode，接著Wait-Bus Sleep Timer超時后，從Prepare Bus-Sleep Mode進入Bus-Sleep Mode。這里的Bus-Sleep Mode實際上就是CPU給SBC發(fā)送命令關閉自己供電并設置SBC的喚醒模式，然后程序停止運行。

4  兩個視角理解AutoSar網絡管理

1. ECU視角



2. CPU視角

1. Wait-Bus Sleep Timer超時后就關閉CPU供電，狀態(tài)機直接進入CPU-Power OFF，宏觀上就是ECU的Bus-Sleep狀態(tài)。

2. ECU可能被任意喚醒（比如，沒有指定幀喚醒功能的SBC芯片，可以被任意CAN報文喚醒），喚醒之后立即打開CPU供電，初始化程序，進入Bus-Sleep狀態(tài)，因為喚醒時間是個持續(xù)的過程，不是觸發(fā)一下就完了，CPU可以繼續(xù)讀喚醒信號判斷其有效性。如果有效，進入Nomal-NM狀態(tài)，否則就停留在Bus-Sleep狀態(tài)。在Bus-Sleep狀態(tài)下，只要收到任意CAN報文就復位Wait-Bus Sleep Timer，直到網絡上沒有任何CAN報文，Wait-Bus Sleep Timer超時后關閉CPU供電。

3. CPU Power-OFF后程序停止，因此無法判定蓄電池是否發(fā)生Power OFF事件。即不能判定ECU視角的Power-ON或Power-OFF




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