AUTOSAR架构下ECU休眠唤醒Wakeup Time详解

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本文从ECU休眠唤醒实际需求问题，介绍ECU休眠后通过一帧NM报文唤醒ECU后在要求时间内通过第二帧NM报文需要唤醒网络。



环境
AUTOSAR工具链：VectorHardware Platform: Infineon Tricore
注：本文章引用了一些第三方工具和文档，若有侵权，请联系作者删除!

1.需求描述



ECU在休眠（断电）状态下收到第一帧NM报文需要唤醒ECU（对外表现就是电流从低功耗开始上升，但无CAN报文发出），在T wakeup timeout内收到第二帧NM报文需要唤醒网络（对外表现就是ECU有CAN报文发出）。要求 1s <= T wakeup timeout <= 3s.





2.测试方法

因为要求1s <= T wakeup timeout <= 3s, 则T wakeup timeout可以为[1s, 3s]内的任一值，如果开发工程师实现T wakeup timeout = 2s. 则测试case如下：

第一帧NM报文和第二帧NM报文的间隔时间	ECU对外表现
0.5s, 1s, 1.95s	ECU被唤醒，电流上升且有报文外发
2.05s, 2.5s3.5s	ECU被唤醒，电流上升无报文外发

注意：ECU在休眠状态下测试只能通过CANoe工具来测试该需求，通过其他CAN工具（比如TMaster）无法进行测试（TMaster发送一帧NM报文对外表现就把ECU唤醒且唤醒了网络），在使用CANoe工具发送NM报文时必须勾选如下图所示的TxSelf-ACK（其他工具如TMaster无此配置选项）。



3.完成需求的方法

这里直接给出方法，只要按照下图所示配置EcuM中的CAN唤醒源即可（当然前提是CanIf, Cantrcv…等模块已经配置正确）。


Validation Timeout：配置唤醒源的校验时间。Wakeup Source Polling：定义是否需要轮询检测该唤醒源。

4.原理详解

4.1 CanTrcv 接收到第一帧NM报文

如果采用非SBC方案，采用Infineon芯片的ECU在进入休眠状态后一般会设置Tricore核到Standby状态，也会设置Can transceiver到Sleep状态。收到第一帧NM报文后，CanTrcv获取到远程唤醒事件，CanTcv的INH引脚会拉高到High Level唤醒ECU，ECU醒来后程序从头开始运行，CanTcv的Init函数会Check唤醒事件，Check到唤醒事件后会调用EcuM_SetWakeupEvent(ECUM_WAKEUP_SOURCE_CAN). EcuM就会设置ECUM_WAKEUP_SOURCE_CAN状态到ECUM_WKSTATUS_PENDING状态。



ECU接收到第一帧NM报文时ECU被唤醒，Can Cantroller处于Stop状态且CanTrcv处于Sleep状态，Cantroller不会产生CAN接收中断，所以第一帧报文不会被软件处理。
注意：Vector的代码在CanTrcv_Init就能Check唤醒事件，ETAS的代码只能在CanTrcv_MainFuncton里面Check唤醒源事件。



4.2 EcuM接收到唤醒事件

EcuM检测唤醒源状态到ECUM_WKSTATUS_PENDING后就会调用EcuM_StartWakeupSources().


EcuM_StartWakeupSources是一个callout函数，一般在EcuM_StartWakeupSources函数中调用CanSM_StartWakeupSource, CanSM_StartWakeupSource正常会设置Can Controller到Normal状态且设置Can Cantrcv到Normal状态，同时开始唤醒源的校验，也就是开始T wakeup timeout的计时。


EcuM同时开始唤醒源的校验其实就是调用EcuM_CheckValidation函数，EcuM_CheckValidation也是一个Callout函数，一般会在EcuM_CheckValidation函数中调用CanIf_CheckValidation检测有没有收到有效的NM报文:
a.如果在T wakeup timeout也就是Validation Timeout时间内收到有效的NM报文就会设置CAN唤醒源事件状态到ECUM_WKSTATUS_VALIDATED，同时调用ComM_EcuM_WakeUpIndication通知到ComM, ComM一般就会切换到Full状态，Com模块就会发送周期报文，CanNm模块被动唤醒发送进入到RM状态开始慢发NM报文。
b. 如果在T wakeup timeout也就是Validation Timeout时间内没有收到有效的NM报文就会设置CAN唤醒源事件状态到ECUM_WKSTATUS_EXPIRED，EcuM就会调用EcuM_StopWakeupSources(), EcuM_StopWakeupSources是一个callout函数，因EcuM_StopWakeupSources()会调用CanSM_StartWakeupSource, CanSM_StartWakeupSource又会设置Can Controller到Stop状态且设置CanTrcv到Standby状态。


4.3 CanTcv接收到第二帧NM报文

EcuM调用EcuM_StartWakeupSources后Can Cantroller和CanTrcv被打开，如果CanTrcv接收到第二帧NM报文，Can controller就会产生接收中断，Can controller就会调用CanIf_RxIndication将有效报文传递到CanIf模块。这个时候EcuM_CheckValidation -> CanIf_CheckValidation就能完成唤醒源校验。
4.4 EcuM完成唤醒源校验

如4.1, 4.2, 4.3章节所述，ECU 在T wakeup timeout时间内收到2帧有效的NM报文，EcuM就能完成唤醒源检验，对外就是有CAN报文发出。

5. 总结

ECU的休眠唤醒（CAN报文唤醒）需要CanTrcv, Can Controller, CanIf, CanSM, EcuM, Com, ComM这么多模块的共同参与，非常的复杂，通过一篇文章很难全部都讲清楚，本文从T wakeup timeout实际需求出发，简要的介绍了完成这个需求各个模块的功能和动作，希望能给大家带来一些启发。

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针对您提供的关于AUTOSAR架构下ECU休眠唤醒Wakeup Time的详细描述，以下为专业回复：

在AUTOSAR环境下，ECU的休眠唤醒机制是确保车辆节能与实时性的关键。当ECU进入休眠状态并收到第一帧NM报文时，会触发唤醒过程，电流逐渐从低功耗状态上升到正常工作状态。在这段时间内，需要确保在特定的唤醒时间窗口（T wakeup timeout）内收到第二帧NM报文以完成网络的唤醒。若报文接收延迟超出此时间窗口，可能会导致网络响应不及时或功能异常。因此，合理的设置和管理Wakeup Time对保证ECU及车载网络的稳定运行至关重要。

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