理一理AUTOSAR架构下的唤醒源事件

前言

最近的项目负责网络管理部分，网路唤醒和ECU系统的休眠关系紧密，对系统的唤醒源事件感觉理解的不是很透彻，今天就来理一理AUTOSAR架构下的唤醒源事件。本文就先介绍AUTOSAR架构下EcuM模块管理的唤醒源事件，然后介绍每一个和唤醒源相关的接口函数及其适用场景，然后回答以下几个问题：

1.唤醒源有哪几种状态，每个状态之间是怎么切换的？

2.唤醒源会影响系统的下电/休眠流程吗？

3.断电系统，唤醒后没有Wakeup Sequences, 有 Wakeup validation sequence么？

正文

1.唤醒源状态

EcuM模块管理所有的唤醒源，每个唤醒源有四个状态：ECUM_WKSTATUS_NONE,ECUM_WKSTATUS_PENDING,ECUM_WKSTATUS_VALIDATED, ECUM_WKSTATUS_EXPIRED。ECU上电后（复位后）每个唤醒源处于ECUM_WKSTATUS_NONE状态。

从上图可以看出，唤醒源的每次状态切换都需要通过BswM_EcuM_CurrentWakeup接口通知到BswM模块。

ECUM_WKSTATUS_NONE切换到ECUM_WKSTATUS_PENDING或ECUM_WKSTATUS_VALIDATED状态：

唤醒源事件可以通过底层的AUTOSAR标准模块（如：Can Transceiver等）主动上报（需要配置Transceiver的唤醒源检测功能），也可以通过手写模块来轮询检测上报（不配置AUTOSAR标准模块的唤醒检测功能，全部统一由手写模块来管理）。无论是配置还是手写模块，统一使用EcuM_SetWakeupEvent接口上报唤醒源事件，EcuM模块根据该唤醒源是否配置了校验切换唤醒状态从ECUM_WKSTATUS_NONE切换到ECUM_WKSTATUS_PENDING或ECUM_WKSTATUS_VALIDATED状态。

ECUM_WKSTATUS_PENDING状态切换到ECUM_WKSTATUS_VALIDATED状态：

背景知识1：本地（如IGN硬线）唤醒源唤醒一般不配置（在EcuM模块中配置）唤醒源的校验（Validation），远程网络（如Can唤醒）唤醒源一般配置唤醒源检验。CAN网络唤醒需要配置CanTrcv和CanIf模块，且一般配置只有收到NM网络管理报文唤醒，也就是说，只有收到NM网络管理报文后CanIf才会设置一个有效唤醒源的标志Flag，EcuM的轮询检测可以通过CanIf_CheckValidation读取唤醒标致。

背景知识2：想分析唤醒事件是不是有效的总线唤醒源（网络管理报文），需要Ecu有正常的收发报文能力，想要收发报文，Transceiver和Controller两个模块均需要启动。一般来讲，Transceiver会在程序初始化时进入正常的工作模式，而Controller进入正常的工作模式是EcuM调用EcuM_StartWakeupSources的结果，而该接口为Callout函数，内部功能自定义实现，一般在EcuM_StartWakeupSources中调用CanSM_StartWakeupSource，CanSM模块会开启Can Controller。也就是说，在EcuM模块调用CanIf_CheckValidation校验唤醒源事件前，需要先调用EcuM_StartWakeupSources。

EcuM的Mainfunction中会轮询唤醒源状态，在检测到唤醒源状态切换为ECUM_WKSTATUS_PENDING后就会开启唤醒源状态校验: EcuM_MainFunction --> EcuM_CheckValidation --> CanIf_CheckValidation -->读取网路唤醒源标志 --> 如果唤醒源标志置位则调用EcuM_ValidateWakeupEvent，唤醒源头从ECUM_WKSTATUS_PENDING状态切换到ECUM_WKSTATUS_VALIDATED状态。

ECUM_WKSTATUS_PENDING状态切换到ECUM_WKSTATUS_EXPIRED：

EcuM的Mainfunction在轮询唤醒源状态时并没有检测到有效的唤醒源（通过CanIf_CheckValidation并没有读取到有效的唤醒标志，比如通过应用报文唤醒ECU后设置了WakeupEvent），在ValidateWakeup timer超时（Expired）后就会切换唤醒转到到ECUM_WKSTATUS_EXPIRED。

从其他状态切换到ECUM_WKSTATUS_NONE:

系统中调用调用了EcuM_ClearWakeupEvent接口后，唤醒源状态切换回ECUM_WKSTATUS_NONE。唤醒源的清除需要User去调用，如果是手写模块监控唤醒源的话，可以实时Set/Clear唤醒源，如果通过AUTOSAR标准模块管理唤醒源的话，在系统满足休眠条件前清除掉所有唤醒源，在进入Shutdown的判断条件中加上唤醒源都不为Pending/Valid的条件。

2.唤醒源相关的接口函数

EcuM提供以下接口来获取唤醒源专题:

· EcuM_GetPendingWakeupEvents

· EcuM_GetValidatedWakeupEvents

· EcuM_GetExpiredWakeupEvents

通过以下接口操作唤醒源的状态:

· EcuM_ClearWakeupEvent

· EcuM_SetWakeupEvent

· EcuM_ValidateWakeupEvent

· EcuM_CheckWakeup

· EcuM_DisableWakeupSources

· EcuM_EnableWakeupSources

· EcuM_StartWakeupSources

· EcuM_StopWakeupSources

EcuM_GetPendingWakeupEvents

EcuM_GetValidatedWakeupEvents

EcuM_GetExpiredWakeupEvents

这三个接口用来获取唤醒源的状态，一般在BswM管理ECU状态中会使用，也就是上文所说的在ECU进入Shutdown/Sleep状态前会通过这几个接口来判断唤醒状态是不是都已经为NONE状态了。

EcuM_ClearWakeupEvent

EcuM_SetWakeupEvent

EcuM_ValidateWakeupEvent

这3个接口的分析见第2章节的分析

EcuM_CheckWakeup

这个接口为Callout函数，也就是内容由User自定义实现。这个函数只有深度休眠系统/EcuM走GoSleep Sequence才会用到，一般EcuM_CheckWakeup -> CanIf_CheckWakeup -> CanTrcv_CheckWakeup，CanTrcv_CheckWakeup函数中会检测收发器（TJA1043）的STB和ERR引脚来判断是否有总线唤醒事件，如果有的话吗，CanTrcv_CheckWakeup调用EcuM_SetWakeupEvent上报唤醒事件。如果配置了Check Wakeup Timeout的话，在EcuM_CheckWakeup函数中调用EcuM_StartCheckWakeup，启动相应WakeupSource的CheckWakeupTimer，如果唤醒源的检查是异步完成的（CheckWakeupTimer），CheckWakeupTimer参数是EcuM延迟ECU关闭的时间的初始值，一般不配置CheckWakeupTimer。

EcuM_DisableWakeupSources

EcuM_EnableWakeupSources

这两个接口为Callout函数，也就是内容由User自定义实现。这两个函数只有深度休眠系统/EcuM走GoSleep Sequence才会调用到。深度休眠系统需要在下电前把唤醒引脚配置为中断口，在休眠起来后把唤醒引脚的中断属性Disable，可以通过这两个Callout函数实现。也就是在EcuM_EnableWakeupSources函数Enbale唤醒引脚的INT功能，在EcuM_DisableWakeupSources函数中Disable唤醒引脚的INT功能。

EcuM_StartWakeupSources

EcuM_StopWakeupSources

这两个接口为Callout函数，也就是内容由User自定义实现。EcuM_Mainfunction在检测到唤醒源事件由ECUM_WKSTATUS_NONE切换到ECUM_WKSTATUS_PENDING状态时调用EcuM_StartWakeupSources。在EcuM_StartWakeupSources中一般判断唤醒源是网络唤醒源后调用CanSM_StartWakeupSource，CanSM最终会开启Can Controller，这样Can模块就能正常接收报文，为后面的EcuM_CheckValidation校验做好准备。EcuM_StartWakeupSources需要在EcuM_CheckValidation前调用，因为唤醒源校验需要Can Controller能接收报文

EcuM_Mainfunction在检测到唤醒源事件由ECUM_WKSTATUS_PENDING切换到ECUM_WKSTATUS_EXPIED状态时调用EcuM_StopWakeupSources。在EcuM_StopWakeupSources中一般判断唤醒源是网络唤醒源后调用CanSM_StopWakeupSource，CanSM最终会关闭Can Controller，这样Can模块就不能接收报文，为系统休眠做好准备。

3.问题回答

问题1：唤醒源有哪几种状态，每个状态之间是怎么切换的？

答：唤醒源有ECUM_WKSTATUS_NONE, ECUM_WKSTATUS_PENDING, ECUM_WKSTATUS_VALIDATED, ECUM_WKSTATUS_EXPIRED四种状态，具体切换参考第2节。

问题2：唤醒源会影响系统的下电/休眠流程吗？

答：会。但是EcuM_Flex不会去check唤醒源的状态，需要我们自己把唤醒状态的条件加到ECU系统状态切换条件中去。根具体的说，在调用EcuM_GoDown/EcuM_GoHal前需要判断说有唤醒源是不是都已经NONE状态了。

问题3：断电系统，唤醒后没有Wakeup Sequences, 有 Wakeup validation sequence么？

答：有。EcuM的Wakeup validation sequence和断电系统或者深度休眠系统无关。

审核编辑：刘清